2025-02-17
PIM (Powder injection molding) 是塑膠射出常見的技術之一,透過粉末與黏著劑混合注射成型,同時擁有了塑膠射出成型高效率及粉末冶金的能力。傳統粉末冶金技術往往只能用於簡單幾何形狀中,相對地,PIM 常應用於量產小且複雜型狀的零件上,PIM流程主要步驟有四個:
- 混合 (Mixing):粉末材料與聚合物基黏合劑,使用高效混合設備將粉末和黏合劑徹底混合(通常是通過熔融攪拌或高剪切攪拌來達到均勻分佈。)
- 注射成型 (Injection Molding):將混合好的粉末+黏合劑混合料加熱並注入模具中,進行成型。
- 脫脂 (Debinding):將移除混合物中的黏合劑,通常透過熱脫脂或溶劑脫脂的方式。黏合劑是否完全去除,會影響最終產品的品質。
- 燒結 (Sintering):將脫脂後的部件放入高溫爐中進行燒結。將粉末顆粒在高溫下加熱,使它們相互結合,從而形成具有所需強度和耐用性的堅固部件。燒結後的部件稱為“燒結體”,其性能和密度達到預期的要求。
根據使用的粉末材料,PIM又可細分為陶瓷粉末注射成型 (Ceramic Injection Molding,CIM) 以及金屬粉末注射成型 (Metal Injection Molding),CIM廣泛應用於需要高耐磨、高溫稳定性與绝缘性能的場合。常見應用MIM的複合材料有不鏽鋼、金屬間化合物、難熔金屬、鈦合金…等等。
鈦合金 (Titanium alloys) 是由鈦與其他金屬元素(如鋁、鉻、鉭、釩等)混合而成的合金,這些金屬元素的加入能改善鈦的機械性能。鈦合金因為具有高生物的相容性,廣為運用於生物醫療上;也具有高強度、密度低、耐腐蝕性,可應用於航空航太領域。
常見鈦合金種類
- 純鈦 (Commercially pure titanium, CP-Ti):純鈦合金含鈦量通常在99%以上,幾乎不含其他合金元素。這種鈦合金的強度較低,但具有非常好的耐腐蝕性和生物相容性。
- α型鈦合金:這類合金中含有較高比例的α相(鈦的高溫穩定相)。這些合金通常具有較好的高溫強度和優異的抗腐蝕性,但強度較低,並且硬度和可加工性較好。
- β型鈦合金:β型鈦合金中含有較高比例的β相(鈦的低溫穩定相),這些合金具有較高的強度和較好的延展性,並且能夠通過熱處理進一步強化。
- α+β型鈦合金:這類合金的組成結合了α和β相,因此它們綜合了α型和β型鈦合金的特點。這些合金通常具有良好的強度、韌性以及高溫性能。