粉末冶金成型设备我们通过对PM与MIM工艺及设备进行解析，粉末冶金(PM)是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成型与烧结等工序，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。

　　由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。

　　一、传统PM工序及设备

　　1、制粉

　　制粉是将原料制成粉末的过程，常用的制粉方法有氧化物还原法、雾化法、旋转电极法、电解法和机械破碎法等，不同制粉方法所使用的设备也是不同的。

　　1)固体碳还原制粉设备：倒焰炉、隧道炉

　　2)气体还原制粉设备：管式还原炉、网带式还原炉、回转管式还原炉

　　工作原理：燃料在管式加热炉的辐射室(极少数在单独的燃烧室)内燃烧，释放出的热量主要通过辐射传热和对流传热传递给炉管，再经过传导传热和对流传热传递给被加热介质。

　　3)雾化制粉设备：水雾化/气雾化制粉设备

　　工作原理：以快速运动的流体(气体或水)冲击或以其它方式(如离心)将金属或合金液体破碎为细小液滴，继之冷凝为固体粉末的粉末制取方法。

　　4)旋转电极制粉设备：等离子枪旋转电极

　　工作原理：以金属或合金制成自耗电极，其端面受电弧加热而熔融为液体，通过电极高速旋转的离心力将液体抛出并粉碎为细小液滴，继之冷凝为粉末的制粉方法。

　　5)电解制粉设备：离子膜电解槽

　　工作原理：在电解液-水溶液或金属熔盐中通入直流电，正价金属离子在阴极得到电子形成松散的金属粉末。

　　6)机械破碎制粉设备：球磨机

　　工作原理：利用动能破坏材料的内部结合力，使其分裂产生新的界面，多用于难熔金属或高温合金粉的制备。

　　2、压型

　　成型是将混合均匀的混料，装入压模重压制成具有一定形状、尺寸和密度的型坯的过程。成型的方法基本上分为加压成型和无压成型，加压成型中应用最多的是模压成型。该过程所使用的设备有：

　　1)模压成型设备：立式油压机

　　工作原理：液压传动是利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方式。

　　2)冷等静压(CIP)设备：冷等静压机

　　工作原理：利用液体或气体在密封容器内压应力传递特点，将粉体或压坯用软包套(橡胶或塑料)密封，置于传力介质中，加压而致密化。

　　3)热等静压(HIP)设备：热等静压机(设备主要结构：高压容器、加热炉、压缩机、真空泵、冷却系统和计算机控制系统等，其中高压容器为整套设备的关键装置)

　　工作原理：热等静压是一种集高温、高压于一体的工艺技术。在高温高压作用下，热等静压炉内的包套软化并收缩，挤压内部粉末使其与自身一起运动，从而使制品得以成型与致密化。

　　4)机械式压力机：凸轮式压力机(TPA自动压力机)、杠杆式压力机

　　工作原理：利用凸轮、杠杆或锤的运动，产生压力而使粉末成型。

　　3、烧结

　　烧结过程中粉末颗粒间通过扩散、再结晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化学过程，成为具有一定孔隙度的冶金产品。该过程所使用的设备有：

　　1)直接加热电阻炉：钼丝烧结炉

　　工作原理：熔点高的钼丝作为电阻发热元件，通过直接加热的方式使粉坯烧结成型。

　　2)真空烧结炉：真空(气氛)烧结炉

　　工作原理：真空烧结炉是在真空环境中对被加热工件进行保护性烧结的炉子，其加热方式比较多，包括有电阻加热、感应加热、微波加热等。

　　3)网带式烧结炉：网带炉

　　粉末冶金制品拥有致密度可控、晶粒细小、组织均匀、无成分偏析、近型成型，原材料利用率等优点，被广泛应用于汽车、航空航天、电子消费品等行业。

　　二、MIM工艺及设备

　　MIM是金属注射成型的简称，是一种与热塑性物料(塑料或石蜡)混合的金属粉末注射于模型中的成型方法，包括先将所选粉末与粘结剂进行混合，然后将混合料进行制粒再注射成型所需要的形状。

　　1、MIM喂料

　　精细金属粉末(MIM使用的原料粉末粒径在2~15μm，而传统粉末冶金的原料粉末粒径大多在50~100μm)和热塑性塑料、石蜡粘结剂按照精确比例在一个专门的混合设备中进行混合。该过程所使用的设备(或设备机组)有：

　　1)混炼机

　　翻转式混炼机：密炼室可以翻转一定角度倒料。通过转子的转动，对物料施加强力剪切与全方位搅拌，实现物料的均匀混合。

　　开合式混炼机：密炼室液压驱动，前后均可打开，并且转子可以拔出清理。

　　2)挤出机

　　金属与粘接剂的预混粉由挤出机挤出冷却，用于剪切造粒喂料。

　　3)强制入料造粒机

　　工作原理：双腕式强制喂料，无需人工破碎，密炼好的整团物料直接投入，采用剥皮式喂料，由外层逐渐剥离，确保物料温度均匀。

　　4)混炼-造粒一体机

　　随着MIM技术的成熟，为避免人工二次取料和造成喂料的污染，如今多采用混炼-造粒一体机，混炼完后直接造粒得到喂料。

　　2、注射成型

　　注射成型的设备和技术与注塑成型是相似的，该过程所使用的设备有：注射机及其模具

　　3、脱脂(脱粘)

　　脱脂是将成型部件中粘结剂去除的过程，最常用的是溶剂萃取法，该过程所使用的设备有：脱脂(脱粘)炉

　　4、烧结(或脱脂-烧结一体)

　　经过脱脂的部件(棕坯)被放进高温、高压控制的熔炉中，该部件被加热到很高的温度，颗粒之间的空隙由于颗粒的融合而消失，典型的烧结密度理论上大于97%。该过程所使用的设备有：烧结炉、脱脂-烧结一体炉

　　5、二次处理

　　根据制品具体需求，有些部件(银坯)烧结后可能需要进行二次深加工处理得到完成件。如渗碳淬火、时效析出等热处理以提高材料物理性能;电镀、涂装可对表面进行装饰，提高美观感等。

　　以上就是关于粉末冶金成型设备就介绍到这，粉末冶金能实现工件的少切削、无切削加工，是一种高效、优质、精密、低耗节能制造零件的先进技术，是一门重要的材料制备与成形技术。