金属粉浆浇注成型与烧结实验研究

摘要

金属粉浆浇注成型与烧结工艺是基于快速原型的金属型腔模具快速制作中比较种进口和国产树脂为粘结剂,分别使用平均粒径为44 μm的较粗铁粉、平均粒径为4 μm较细的羰基铁粉,以及两者按照一定比例组成的双形态混合铁粉为基体材料,分别在空气和真空下混浆、注浆,研究了粉浆浇注成型工艺中的若干关键技术问题.实验表明:采用真空下混浆、注浆,不但可以有效消除气泡,还可以同时提高浆体的流动性和密实性;另外,铁粉粒度的大小也直接影响着浆体的流动性.实验中同时发现使用较细的羰基铁粉与相对较粗的铁粉按照合理比例组成的双形态混合粉末,具有更好的流动性和充填性,而且从密度特征看,试样更具密实性.将注型坯试样在氢气保护下进行烧结,低温阶段将注型坯中的有机粘结剂成分进行脱除,高温阶段实现金属粉末烧结形成骨架状金属结构.实验结果表明:在合理的烧结规范下,选择合适的粘结剂,采用粗细两种铁粉组成的双形态混合粉浆,并且壁厚小于一定尺寸的试样在烧结过程中更有利于试样形状的保持,且烧结后试样结构较为均匀.本文的实验研究为基于快速成型的金属基薄壁型腔模具的快速制作提供了必要的工艺基础和技术支持.