粉末注射成形充模过程中粉体分布的数值模拟

作     者：方伟 何新波 张瑞杰 章书周 曲选辉 

作者机构：北京科技大学新材料技术研究院北京100083 

出 版 物：《粉末冶金材料科学与工程》 (Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy)

年 卷 期：2013年第18卷第2期

页      面：149-154页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0806[工学-冶金工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2011CB606306) 

主　　题：粉末注射成形 数值模拟 双流体模型 粉体分布 工业CT 

摘      要：以316L不锈钢为喂料的注射过程为研究对象,使用双流体模型模拟注射过程中坯体内粉末体积分数的分布,得到出现严重两相分离区域的直观三维分布图,并应用工业CT(industrial computed tomography)对模拟结果进行验证。结果表明:该方法可以得到注射成形零件中任意区域粉体的分布;注射试样在浇口的下方区域,以及模壁、顶点区域,易出现较严重的两相分离,导致后续的烧结过程中出现收缩不均匀,是应该重点关注的区域;随注射速率从30 cm3/s提高到90 cm3/s,两相分布合理区域的体积呈先增大后减小的趋势,在70 cm3/s时达到最大;模拟结果中粉末体积分数分布曲线的变化趋势和变化幅度都与CT检测结果相符,实验验证了模拟结果的可靠性。