一、微型齿轮的结构和用途

图 直齿外径5.0mm

图 斜齿外径4.3

图 齿轮铰链,可以360°转动

二、MIM工艺的应用和齿轮生产过程管控

1. 粉末选择

• MIM工艺所用金属粉末颗粒尺寸一般在0.5-20 μm。从理论上讲，颗粒越细，比表面积也越大，易于成型和烧结，目前常用的铁镍合金，即用羰基铁粉和镍粉混合而成，还有用17-4PH水气联合雾化粉末，SKD11材质。

• 选用粉末要从MIM技术、产品形状、性能、价格等多方面综合考虑，现在通常是水雾化粉和气雾化粉混合使用，前者提高振实密度后者维持保形性。

2. 喂料制备和注射成形过程管控

• 喂料制备：粉末和粘结剂确定后要进行混炼，喂料是将高分子粘结剂与粉末通过混炼设备均匀混合而成的。以前常用的混炼装置有双螺杆挤出机、双锥形、双行星混炼机等，随着最近几年MIM技术的发展，现在已经开始密炼机，造粒机，可以大大提高生产效率。

• 注射成形过程管控：

  微型齿轮所用的模具类型常用的是冷流道三板模，也有用热流道的三板模，斜齿轮模具结构比较复杂，需要特殊的模具顶出机构，一般采用油缸顶出，调试时顶出速度要合适，以免碰伤产品，模具在使用过程中要及时保养维护。

  注射工序监控测量，目前采用显微镜，密度仪，影像仪进行检测。注射阶段的缺陷控制目前主要还是凭经验操作。随着科学技术的进步，采用计算机模拟喂料的注射充模过程，并将其和喂料性能等相联系，优化注射条件参数，消除注射缺陷是目前先进的实验手段，也是未来的发展趋势。国外将moldflow模流分析软件应用于MIM注射过程分析，并取的较好效果，国内有些MIM厂家也试用过该技术，但发现模拟结果与实验结果不能很好符合，这方面还有待与进一步研究。

3. 脱脂和烧结

• 脱脂方法采用溶剂脱脂和催化脱脂，溶剂脱脂采用三氯乙烯，催化脱脂采用浓硝酸

• 烧结采用真空脱脂一体炉，通过工艺验证选择合适的工艺曲线，不同的材质选用不同的工艺曲线，批量生产中注意炉子的保养和维护，定期清蜡换油

• 烧结产品检测，一般需要管控外观，尺寸，密度，硬度，金相组织分析，齿轮产品形状复杂，需要借助逆向工程扫描才能测量的比较准确

图 逆向工程扫描

4.后处理

由于产品需要较高的硬度和耐磨，需要进行热处理和电镀，不同的材质采用不同的热处理工艺要求，这些一般都是委外加工，供应商的工艺过程管控和质量需要严格管控，每批次需进行留样测试

三、总结

随着MIM技术的发展，应用的领域会越来越广泛，并且为客户提供可靠稳定的质量，也希望MIM同仁们一起共同努力，为推动MIM技术的发展，建言献策！

本文来源：上海精科粉末冶金科技有限公司

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其中陶瓷/MIM加工产业链展区主要有：

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安徽省潜山县建谊制刷厂

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龙华光电

联系电话：

王先生：18319055312，ab017@polytpe.com，

江先生：18666186648，jyg@polytpe.com

官网：www.cmpe360.com

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始发于微信公众号： 粉末成型圈