首先金屬粉末注射成型是将固體粉末與有機粘結劑均勻混練,經制粒後在加熱塑化狀态下用注射成形機注入模腔内固化成形,然後用化學或熱分解的方法将成形坯中的粘結劑脫除,最後經燒結緻密化得到最終産品。
在金屬粉末注射成型中脫脂的方法有:熱分解、溶劑脫脂、催化脫脂等。其中經過催化脫脂後生産出來的産品尺寸精度較高,采用的是催化脫脂。
以聚甲醛(POM)粘結劑為例,脫脂過程分為:前沖洗、脫脂和後沖洗三個階段。
前沖洗階段:由于金屬粉末注射成型生胚的脫脂産物會和氧氣發生反應,所以在脫脂前需要将爐腔内的空氣進行稀釋,使得内部氧氣含量到達安全值。在前沖洗階段,會進行爐腔、煙道及氮氣管道的加熱,同時啟動爐内風扇,向爐内輸送氮氣。
脫脂階段:指的是在設定溫度下,脫脂爐内的生胚中的粘結劑(聚甲醛)分解成甲醛的過程。爐内處于保溫狀态,硝酸泵啟動,将硝酸注入到爐内,在酸性氛圍下,聚甲醛的分解反應速率加快。
後沖洗階段:在脫脂階段結束後,氮氣開始充入爐腔,将爐内經過脫脂階段産生的甲醛以及硝酸經過加熱管排出。甲醛和硝酸會在管内被加熱燃燒,最終排出到外界的隻有二氧化碳、水蒸氣和二氧化氮氣體,這些都是組成空氣的氣體,符合環保要求。
經過催化脫脂的金屬粉末注射成型生胚脫脂率高達90%,變成灰坯,下一個階段就是進入燒結爐進行燒結。