金屬射出成形(Metal Injection Molding, MIM)原料的毛細管流變儀測試

毛細管流變儀不僅可以測試標準的塑膠或彈性體，只要材料無需特殊加工助劑即可射出成型，且測試過程中無固化，就可以使用毛細管流變儀進行測試。一個有趣的例子就是金屬射出成型(Metal Injection Molding, MIM)的原料測試，MIM技術用於製造有複雜形狀的小型堅固金屬零件，但是射出成型前，金屬粉末需要與蠟或者其他聚合物混合。此混合物由於金屬粉末所占比例大，因此密度很高，但是當加熱並迫使其流動時，流動性就很像塑膠。實際上，熔化並流動的聚合部分會如同填料一樣承載金屬顆粒。混合物射出成型後可為其成品提供預兆。在高溫下燒掉聚合物，並透過燒結程序，將金屬粉末黏結在一起。這樣不需要金屬鑄造或精密儀器就可以製造精確、複雜的金屬零件，並節省時間、能能以及複雜製造程序。最終產品廣泛用於工業、商業、醫療、牙科、槍砲以、航太、汽車。

應要求我們使用CEAST SR20毛細管流變儀測試了一些MIM的原料，以證明此儀器適用於MIM生產所需的程序控制及最佳化提供支援。在此測試過程中無明顯問題發生，從流動性及穩定性來看，試樣的特性與塑膠幾乎相同。金屬顆粒的形狀（圓形）和大小（範圍從微米到小於十分之一毫米）都受控制，因此不會產生黏聚物堵塞毛細管模具，也不會劃傷料筒表面。毛細管模具的材質為表面硬度非常高的碳化鎢，比普通鋼製模具更耐磨，並保證在此應用中壽命更長及有正確公差。毛細管流變儀能輕易涵蓋加工過程中所需的溫度及壓力，因此我們發現，最好的配置為20-kN的力、標準料筒以及1-mm的毛細管模具。