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图：MIM原料，来源鑫迪科技
之前，我们有一篇文章介绍了塑基、蜡基粘结剂组成上的差别，具体内容点击查看→ 从组成上告诉你：MIM塑基、蜡基粘结剂有什么差别？今天，我们来介绍一下塑基、蜡基粘结剂在混炼、注塑、脱脂和烧结制程上的差异。
一、混炼阶段
蜡基粘结剂 | 塑基粘结剂 |
1）混料温度低于120℃，混炼时间较短； 2）密封式搅拌混合，气密设计来减少石蜡加热损失； 3）可用塑基混炼设备，但剪切力大要注意温度控制。 | 1）混料温度大于150℃，柔炼时间长； 2）采用开放式混炼捏合； 3）不可用蜡基搅拌混合机，剪切力不足； 4）特殊粉末混合要采用加氮气保护； 5）高剪切力方可充分柔化塑基胶料。 |
蜡基粘结剂以石蜡为主，粘度小、易挥发；故易混炼，但也要注意温度不宜太高（低于120℃），具备气密性设计减少挥发损失。
塑基粘结剂以POM为主，粘度大、挥发小；需采用剪切力大的混炼机，且温度设定的高一些（大于150℃），以降低粘结剂粘度；由于温度较高，且常为开放式，为了防止一些特殊金属粉末被氧化，特殊情况需采用氮气保护。
二、注塑阶段
蜡基粘结剂 | 塑基粘结剂 |
1）润滑性好，射速慢也可达成，油压机也可以注射； 2）模温和注射料管温度低； 3）射速快易导致粉胶分离出现壳层效应明显，这是由于蜡的粘性较低，所以高抛光亮度的零件不易挽救其砂孔缺陷。 | 1）高速电动机方能打好塑基喂料； 2）注塑机的射速、射压高，保压时间长； 3）螺杆压缩比非常重要，螺杆长度要短； 4）模温要高(>120℃),以减少注射坯残留应力； 5）料管的温度控制要更严格，不注射作业要立刻降温，避免POM裂解！ |
和混炼类似，塑基粘结剂的高粘度给注塑也带来了难度。蜡基粘结剂由于粘度低、润滑性好，低压力、低射速、低模温注塑机即可满足要求，反而射速快易导致粉胶分离，从而导致最终产品的砂孔缺陷。
塑基粘结剂则需要高速电动注塑机，螺杆要短，射速、射压、模温高，保压时间长；另外，料管的温度控制要更严格，不注射作业要立刻降温，避免POM裂解！
三、脱脂阶段
蜡基(溶脱/热脱) | 塑基(酸催化脱) |
1）溶脱使产品易形变； 2）一脱效率低，溶脱设备安全性差，溶剂防火、回收都造成环保和安全问题； 3）溶脱适合巨大零件, 结构要具有支撑平面。 | 1）速催化，适合肉厚5mm以下，效率高； 2）设备简单，安全性高； 3）附产物都是气体(CO2，N2)，易管理。 |
基粘结剂主要溶剂或热气氛脱脂，溶剂会劣化骨架支撑剂，在溶脱后干燥往往使坯体翘曲变形，相应的溶剂还需要防火，溶剂的回收和脱脂炉的安全性能需要重点关注。
塑基粘结剂主要通过酸的催化作用脱脂，这种方法快速，附产物都是CO2、N2类安全气体，设备简单，易管理。
四、烧结阶段
蜡基(溶脱/热脱) | 塑基(酸催化脱) |
1）溶脱使产品易形变； 2）一脱效率低，溶脱设备安全性差，溶剂防火、回收都造成环保和安全问题； 3）溶脱适合巨大零件, 结构要具有支撑平面。 | 1）速催化，适合肉厚5mm以下，效率高； 2）设备简单，安全性高； 3）附产物都是气体(CO2，N2)，易管理。 |
腊基粘结剂烧结前段(<600℃)时间较长，产生鼻涕状、黄色蜡渣；由于脱脂时骨架剂受到劣化，产品变形大；热脱型蜡基粘结剂价格虽高，由于可以使用脱脂烧结一体炉，人工成本低，在日本地区受到欢迎。
塑基粘结剂烧结前段(<600℃)时间较短，产生沥青状、墨绿黄蜡渣，且不易清理。另外，塑基粘结剂相对变形小。
总结 以上四个制程的差别，可以看出，蜡基粘结剂混炼和注塑过程要求简单，但烧结件变形较大；塑基粘结剂混炼和注塑过程要求较高，正是由于其粘度相对较大等原因，烧结件变形小。当然，不同企业具体细节参数不同，也会有一定的出入。
五、粘结剂全球市场趋势如何？
图：全球MIM粘结剂使用情况
全球范围内，有六个地区值得关注。下面通过表格说明：
催化脱脂/塑基 | 溶剂脱脂/蜡基 | 热脱脂/蜡基 | |
大陆 | 80% | 20% | |
台湾 | 30% | 70% | |
日本 | 约100% | ||
欧洲 | 最普及 | ||
北美 | 大部分 | ||
印度 | 20% | 80% |
由上图看出，酸脱酯在欧洲应用最多，其次是国内；北美地区主要使用溶剂脱脂/蜡基粘结剂，日本主要使用热脱脂/蜡基粘结剂，但这两个地区也在13年起慢慢接受塑基粘结剂。塑基粘结剂由于产品变形小，相对不易产生砂孔等缺陷，开始慢慢得到全球市场的肯定！
本文节选《MIM工程开发：喂料的粘结剂系统的优缺点》，作者：赵育德；艾邦高分子整理
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