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圖：POM
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目前，在MIM工藝過程中，大家使用的最多的粘結劑有兩種：塑基粘結劑和蠟基粘結劑。那塑基粘結劑和蠟基粘結劑到底有什么差別？我們該如何根據自身情況選擇最合適的粘結劑？今天我們簡單分析一下（歡迎大家在評論處說說自己的看法）：
一、粘結劑是如何去除的？
圖：粘結劑去除流程
首先我們看看粘結劑的脫除機理。如上圖所示：粘結劑主要通過兩個過程脫除：一脫和二脫，估計對應的就是脫脂和燒結過程。
在一脫過程中，粘結劑中的填充劑等被去除，使生坯變成多孔的棕坯；此時，大部分粘結劑被去除。二脫過程中，高溫骨架劑被去除，使粘結劑完全去除。
二、在組成上，塑基、蠟基粘結劑有什么差別？
粘結劑一般包括注射促進劑（低溫區）、骨架劑（高溫區）、填充劑和其他添加劑。塑基粘結劑和蠟基粘結劑最大的不同在于填充劑的不同，其次是其他助劑比例的不同，我們具體來看看：
1.注射促進劑
注射促進劑按照字面意思為喂料粘度太大，難以注射，加了這類助劑可以大幅度減少喂料的粘度。常用的注射促進劑有硬脂酸（SA）和石蠟（PW）。
硬脂酸學名為十八烷酸，分子式CH3(CH2)16COOH。硬脂酸廣泛用于制化妝品、塑料耐寒增塑劑、脫模劑、穩定劑、表面活性劑，能起到非常不錯的潤滑效果。
圖：石蠟
石蠟是固態高級烷烴的混合物，主要成分的分子式為CnH2n+2，其中n=17～35。石蠟可以制得洗滌劑、乳化劑、分散劑、增塑劑、潤滑脂等，也是效果很好的一類潤滑劑。
2.骨架劑
在脫脂過程中，隨著粘結劑慢慢脫除，生坯極容易塌陷，因為脫脂階段金屬顆粒還沒有達到足夠溫度熔融粘接，這時候就需要有維持骨架的骨架劑。骨架劑主要有PE（高密度、中密度、低密度）、PP、EVA和 POM。
骨架劑的選擇主要考慮兩個方面：首先，骨架劑在脫脂溫度下（110℃左右）不能熔融軟化，法則沒法保持固定形狀；其次，骨架劑在燒結條件下容易脫除，分子結構越簡單，可能越容易分解成氣態小分子。
3.主要填充劑
主要填充劑指該物質至少占粘結劑50vol%。
對于塑基粘結劑而言，主要填充劑為POM；故在塑基粘結劑中，POM既做骨架劑也做填充劑。對于臘基粘結劑而言，主要填充劑為石蠟（PW）；在臘基粘結劑中，石蠟（PW）既做注射促進劑也做填充劑。
4.其他添加劑-分散與減臭
圖：二辛酯（DOP）的分子式
二辛酯（DOP）與絕大多數工業上使用的合成樹脂和橡膠均有良好的相容性，是常用的分散劑。
當然，脫脂、燒結過程中會有甲醛等氣體產生，也會加入少量除臭劑、抗氧化劑等。塑基、蠟基粘結劑區別具體如下表所示：
表：塑基、蠟基粘結劑區別
|
粘結劑系統 |
蠟基(溶脫/熱脫) |
塑基(酸催化脫) |
|
低溫區(注射促進劑) |
SA(硬脂酸)/石蠟(PW)最主要 |
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高溫區(骨架劑) |
PE(高密度、中密度和低密度)、PP、EVA、POM |
|
|
添加劑(分散與減臭) |
DOP、抗氧化劑 |
|
|
主要填充劑 |
石蠟 |
POM |
三．選哪種粘結劑最好？
塑基粘結劑和蠟基粘結劑各有特點，如何選擇還得看您的要求。
1.塑基粘結劑中的POM等塑料潤滑性差，即使在熔融條件下，其粘滯性仍然很高（主要是塑料官能團和長分子鏈的作用），POM等塑料在粘結劑中就如同冰糖葫蘆中的冰糖！
2.蠟基粘結劑中的石蠟，潤滑性優異，一旦超過軟化溫度，無法維持固定形狀；這就好比夏天的冰沙飲品。
圖：日鋼（JSW）MIM專用全電動注塑機，來源：深圳興榮精密機械有限公司
所以說，選擇什么樣的粘結劑要也看注塑機、脫脂燒結爐的選擇，注射、脫脂、燒結參數的選擇。另外，若要以最低的注射壓力，適當的速度把喂料均勻快速的送到模穴中，必須有穩定性的喂料分析，尤其是生產單位的品管。因此，建議至少采用融熔指數(MFI, Melting Flow Index)測定定量喂料流動的行為。
本文節選《MIM工程開發：喂料的粘結劑系統的優缺點》，作者：趙育德；艾邦高分子整理
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