粉末注射成形中偏析效应及其影响的数值模拟

作     者：宋久鹏 Barriere Thierry 柳葆生 Gelin JeanClaude Song Jiupeng;Barriere Thierry;Liu Baosheng;Gelin Jean-Claude

作者机构：西南交通大学成都610031 Femto-ST研究所应用力学实验室法国贝桑25000 

出 版 物：《应用力学学报》 (Chinese Journal of Applied Mechanics)

年 卷 期：2008年第25卷第1期

页      面：33-37页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 080102[工学-固体力学] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：教育部博士点基金(20020613005) 法国政府联合培养博士生项目(20041859) 

主　　题：粉末注射成形 烧结 数值模拟 

摘      要：在金属或陶瓷粉末注射成形中,由于粉末与粘结剂的密度差异,二者在高速充模的过程中会产生局部比例变化,即偏析现象。针对偏析现象,采用两相流注射模型,将注射喂料视为由粉末相和粘结剂相组成的混合流体,预测注射成形坯件中粉末相和粘结剂相的分布。将结果引入到后续的烧结模拟中,宏观烧结模型采用基于热弹粘塑性的本构关系。据此模拟产品在烧结过程中发生的收缩和变形以及预测产品在烧结过程中现场强度(In-situ strength)。模拟结果说明注射坯件的非匀质性导致产品的烧结过程中产生非均匀收缩和内部应力的大幅度上升,影响产品的精度和性能。这种从注射到烧结的模拟体系可用于优化粉末注射成形工艺的喂料设计、模具设计以及注射和烧结工艺参数的选取。