模壓成型:把預(yù)處理后的金屬粉末放模具,施壓壓實(shí)成型,步驟包括裝粉、壓制、脫模,適用于形狀簡單、精度要求高的制品,如齒輪。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、效率高、成本低,可大規(guī)模生產(chǎn);缺點(diǎn)是復(fù)雜制品模具設(shè)計(jì)制造難,密度均勻性難保證。在機(jī)械制造中,大量的普通齒輪類零件的金屬粉末燒結(jié)板坯體常采用模壓成型。等靜壓成型:利用液體均勻傳壓,將粉末裝彈性模具放高壓容器施壓成型。冷等靜壓室溫下進(jìn)行,適合形狀復(fù)雜、密度要求高的制品;熱等靜壓高溫高壓同時(shí)作用,用于高性能航空航天材料等。優(yōu)點(diǎn)是制品各方向密度均勻,適合大型復(fù)雜制品;缺點(diǎn)是設(shè)備貴、周期長、成本高。在航空航天領(lǐng)域制造大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的金屬粉末燒結(jié)板時(shí),等靜壓成型技術(shù)應(yīng)用。注射成型:將金屬粉末與粘結(jié)劑混合成注射料,用注射機(jī)注入模具型腔成型,適合制造高精度復(fù)雜小型零件,如電子元器件,優(yōu)點(diǎn)是成型效率和精度高,適合大規(guī)模生產(chǎn);缺點(diǎn)是粘結(jié)劑選擇和去除是難題,處理不當(dāng)影響制品性能。在電子信息領(lǐng)域制造微小精密電子元件的金屬粉末燒結(jié)板時(shí),注射成型是常用的成型方法。開發(fā)空心金屬粉末,降低燒結(jié)板密度,實(shí)現(xiàn)輕量化的同時(shí)保持一定強(qiáng)度。有實(shí)力的金屬粉末燒結(jié)板制造廠家

金屬粉末燒結(jié)板的制造起始于金屬粉末的選用,這些粉末涵蓋鐵、銅、鋁、鈦、鎳、鎢等多種金屬以及金屬與非金屬的混合物。制造流程包括將金屬粉末混合均勻,接著填充到特定模具中,通過高壓從垂直方向壓縮,使粉末初步成型。隨后,在燒結(jié)爐內(nèi),于低于金屬熔點(diǎn)的溫度區(qū)間(通常為 800 - 1300℃)進(jìn)行燒結(jié),爐內(nèi)充滿保護(hù)氣體以防止成型產(chǎn)品氧化。在這一過程中,粉末顆粒間形成燒結(jié)頸并逐漸融合,提升材料的致密度與整體性能。部分情況下,還會(huì)對燒結(jié)后的產(chǎn)品再次施壓以提高尺寸精度,必要時(shí)進(jìn)行加工和熱處理等后處理工序?;谌绱司?xì)復(fù)雜的制造工藝,金屬粉末燒結(jié)板具備了一系列突出優(yōu)勢。有實(shí)力的金屬粉末燒結(jié)板制造廠家創(chuàng)新使用原位生成增強(qiáng)相的金屬粉末,在燒結(jié)時(shí)增強(qiáng)燒結(jié)板的性能。

隨著納米技術(shù)和微粉制備技術(shù)的發(fā)展,納米與亞微米級金屬粉末在金屬粉末燒結(jié)板中的應(yīng)用逐漸成為研究熱點(diǎn)。這些超細(xì)粉末具有極大的比表面積和高表面能,能夠改善燒結(jié)板的性能。在電子封裝領(lǐng)域,采用納米銀粉制備的燒結(jié)板,由于納米銀顆粒間的燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力大,在較低溫度下就能實(shí)現(xiàn)良好的燒結(jié)結(jié)合,形成高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱的連接層。與傳統(tǒng)微米級銀粉燒結(jié)板相比,納米銀粉燒結(jié)板的電導(dǎo)率可提高 10% - 20%,熱導(dǎo)率提高 15% - 25%,有效解決了電子器件散熱和信號(hào)傳輸中的關(guān)鍵問題,滿足了電子設(shè)備小型化、高性能化對封裝材料的要求。
燒結(jié)是金屬粉末燒結(jié)板生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其本質(zhì)是在一定溫度和氣氛條件下,使成型坯體中的粉末顆粒之間發(fā)生原子擴(kuò)散、結(jié)合,從而提高坯體的密度、強(qiáng)度和其他性能的過程。在燒結(jié)過程中,隨著溫度的升高,粉末顆粒表面的原子獲得足夠的能量,開始活躍起來,逐漸從一個(gè)顆粒表面遷移到另一個(gè)顆粒表面,形成燒結(jié)頸。隨著燒結(jié)時(shí)間的延長,燒結(jié)頸不斷長大,顆粒之間的接觸面積逐漸增大,孔隙逐漸縮小。同時(shí),原子的擴(kuò)散還導(dǎo)致晶粒的生長和再結(jié)晶,使坯體的組織結(jié)構(gòu)逐漸變得更加致密和均勻。采用微波輔助制備金屬粉末,快速合成且改善粉末燒結(jié)特性。

為滿足不同領(lǐng)域?qū)饘俜勰Y(jié)板性能的多樣化需求,研發(fā)新型合金粉末成為材料創(chuàng)新的重要方向??蒲腥藛T通過對多種金屬元素的組合設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化,開發(fā)出一系列具有優(yōu)異綜合性能的新型合金粉末。例如,在航空航天領(lǐng)域,為了制造耐高溫、度且輕量化的部件,研發(fā)出了鈦 - 鋁 - 鈮等多元合金粉末。這種合金粉末在燒結(jié)后形成的燒結(jié)板,具有低密度、高比強(qiáng)度以及良好的高溫抗氧化性能。與傳統(tǒng)鋁合金燒結(jié)板相比,在相同強(qiáng)度要求下,重量可減輕 20% - 30%,同時(shí)能夠在 600℃以上的高溫環(huán)境中穩(wěn)定工作,有效提高了航空發(fā)動(dòng)機(jī)和飛行器結(jié)構(gòu)件的性能與可靠性。合成含稀土元素的金屬粉末,有效改善燒結(jié)板微觀組織,增強(qiáng)其高溫穩(wěn)定性與抗氧化性。有實(shí)力的金屬粉末燒結(jié)板制造廠家
研制記憶合金粉末用于燒結(jié)板,使其具備自修復(fù)能力,增強(qiáng)產(chǎn)品可靠性與安全性。有實(shí)力的金屬粉末燒結(jié)板制造廠家
模壓成型是將經(jīng)過預(yù)處理的金屬粉末放入特定模具中,在一定壓力下使其壓實(shí)成型的方法。這是一種較為傳統(tǒng)且應(yīng)用的成型工藝,適用于制造形狀相對簡單、尺寸精度要求較高的金屬粉末燒結(jié)板。模壓成型的過程一般包括裝粉、壓制、脫模三個(gè)步驟。裝粉時(shí),要確保粉末均勻地填充到模具型腔中,避免出現(xiàn)粉末堆積不均勻或有空隙的情況,否則會(huì)導(dǎo)致壓制后的坯體密度不均勻。壓制過程中,壓力的大小、施加方式和保壓時(shí)間是影響坯體質(zhì)量的關(guān)鍵因素。壓力過小,粉末顆粒之間結(jié)合不緊密,坯體強(qiáng)度低,在后續(xù)處理過程中容易出現(xiàn)變形或破裂;壓力過大,則可能導(dǎo)致模具損壞,同時(shí)坯體內(nèi)部可能產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力,在燒結(jié)過程中引起變形甚至開裂。合適的保壓時(shí)間能夠使粉末顆粒在壓力作用下充分調(diào)整位置,達(dá)到更緊密的堆積狀態(tài),提高坯體的密度和強(qiáng)度。脫模時(shí),要注意避免對坯體造成損傷,通常會(huì)采用一些脫模劑或特殊的脫模裝置來輔助脫模。有實(shí)力的金屬粉末燒結(jié)板制造廠家