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模具材料特性及模具設計

金屬的射出成形因為可以穩定地量產尺寸精度良好的製品，所以比粉末冶
金法及精密鑄造法更受到重視。然而，粉末的射出成形和塑膠的射出成形相比
較時，因為粉末的添加量高達50～70 vol %，在成形的時候，成形體內通常會發
生空隙及裂縫等缺陷。所以，為了要使組成物的流動特性更為安定，而朝增加
有機黏合劑添加量的方向發展。另一方面，若以脫脂特性為第一考量的話，則
必須減少有機黏合劑的添加量，同時要選取在低溫即迅速分解的有機黏合劑。
而這些事項正好是和金屬及陶瓷粉末射出成形所期望的特性正好相反的處理程
序，其中，又以如何尋找出可以降低製品廢料率的黏合劑之種類及比率，是最
大的問題所在。此外，模具設計上，也必須從組成物的流動、成形體的模具脫
模、以及尺寸精度等方面來進行檢討。本研究室是利用金屬及陶瓷粉末來進行
檢討。這裡，將利用氧化鋁陶瓷及不鏽鋼粉末的射出成形，針對上面的問題進
行檢討後的結果為中心，來進行說明。
（圖1）粉末的射出成形過程
粉末的射出成形過程
粉末射出成形過程如圖1所示。通常，原料粉體的顆粒直徑，金屬為10μm左
右，陶瓷則為1μm以下。將這些粉體和有機黏合劑進行加熱混練使其形成粒
狀，再當做射出成形原料來使用。射出成形體再利用各種不同的脫脂方法(加熱
常壓、加熱減壓、加熱加壓、溶媒抽出、超臨界)來除去黏合劑後，再利用原料
的粉體在各種環境條件下進行燒結。必要時，對得到的燒結體進行後加
表一氧化鋁陶瓷組成物(重量部)
AI2O3PstPBMAAPPWAXStTotal
A1003．33．39．44-0．46116．5
B1003．33．34．724．720．46116．5
C1003．33．3-9．440．46116．5
AI2O3PstPBMAAPPNSDBPStTotal
D1003．704．0253．703．5750．500．5016．0