粉末注射成形产品尺寸精度为±0.3％，而传统粉末冶金产品为±0.1％，机加工可以达到更高。因此，产品的精度控制不高就成为制约粉末注射成形工艺产业化进程的关键因素。通过优化工艺过程即喂料制备、注射成形、脱脂、烧结四个方面可提高产品精度。

图   粉末注射成形基本工艺过程

一、喂料制备的控制

喂料的装载量和均匀性是影响尺寸精度控制的最为重要的因素，而粉末与粘结剂之间相互作用的好坏决定着喂料装载量和均匀性。

图  喂料制备

方法：

• 采用粒度较小、分布较宽的近球形粉末；

• 采用多组元的低分子量聚合物和蜡作为粘结剂，能够满足较高装载量的粘度要求和良好的粉末湿润性；

• 加入适量的表面活性剂，改善粉体与粘结剂的相互作用；

• 采用优质的设备均匀混炼，如双螺杆式混炼机等。

  
  

二、注射环节的控制

注射成形直接决定生坯的尺寸，在注射环节中，对喂料流变性和注射后的生坯保形性的评估是实现精度控制的关键，但喂料好的流变性并不意味着所注射的生坯具有好的保形性。

方法：

• 优化注射参数。注射压力、温度过高会增加生坯内部的残余应力，容易出现裂纹，研究发现延长冷却时间可减小残余应力，采用高压低温的注射方式可提高产品的尺寸精度；

• 模具设计合理，特别是浇口设计；

• 采用先进的注射成形设备。

  
  

图   JSW独有的IWCS控制确保MIM产品重量和密度的稳定性

三、脱脂过程的控制

在粘结剂脱除过程中，产品可能出现开裂、翘曲等变形，脱脂过程中发生的尺寸变形不能通过后期工艺消除。脱脂的方法有溶剂脱脂、热脱脂、催化脱脂等多种方法，脱脂方式对最终尺寸影响不大。

方法：

• 根据喂料选择合适的脱脂方法；

• 观测生坯在升温过程中的重量变化，找出喂料中粘结剂的剧烈热分解温度，制定最佳脱脂工业曲线；

• 选用合适的脱脂气氛，控制产品的碳含量。

四、烧结环节的控制

烧结过程中产品的变形主要源于注射坯中的不均匀的密度分布、烧结设备内部的温度梯度、不同烧结气氛的选择、 重力原因导致的蠕变变形以及产品与烧结炉内衬托之间的摩擦等因素。前几个工序做好，烧结时要做到以下两点：

• 减小烧结设备内部的温度梯度；

• 根据气氛的露点和还原性，选择合适的烧结气氛

  
  

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原文始发于微信公众号（艾邦陶瓷展）：粉末注射成形制品精度的控制方法