硬质合金棒的成型方法有哪些?

硬质合金棒的成型方法主要有挤压成型、模压成型、注射成型、冷等静压成型等方法,实际生产中会根据棒材直径、长度、公差要求、批量大小等选择最合适的工艺。

1. 挤压成型(Extrusion Molding)

最常见、效率最高的硬质合金棒材生产方式,尤其是直径Φ3~Φ50mm的实心棒和带冷却孔的棒材(单孔、双孔、三孔直孔或螺旋孔)。

过程:配料 → 混料 → 造粒 → 挤压(通过硬质合金模具挤出) → 切断 → 预烧除塑 → 烧结。

优点:生产效率高、材料利用率高、能成型复杂冷却孔结构、棒材直线度好。

2. 模压成型(Die Pressing / Compression Molding)

适用于小直径(一般≤Φ8mm)、短长度或特殊要求的棒材,也常用于超长棒(>400mm)的分段压制。

过程:将塑化料或粉料装入钢模,用液压机单向或双向压制成型。

优点:尺寸精度高、密度均匀性好;缺点:效率低、模具磨损快、不适合带孔棒材。

3. 注射成型(Metal Injection Molding,MIM)

近年来用于生产小直径(Φ0.5~Φ10mm)、复杂形状或薄壁带孔的硬质合金棒材。

过程:粉末+高分子粘结剂混合 → 注射机注射 → 脱脂 → 烧结。

优点:可成型极复杂内孔结构,尺寸精度高;缺点:成本高、强度略低于传统工艺,主要用于高附加值产品。

4. 冷等静压成型(Cold Isostatic Pressing,CIP)

通常作为辅助工序配合其他成型使用,纯冷等静压很少直接做成长棒。

过程:先挤压或模压成粗坯 → 包套冷等静压 → 车削加工至所需尺寸。

优点:主要用于要求极高密度均匀性、超大直径(>Φ80mm)或超长棒(>600mm)时。

5. 3D打印/增材制造(新兴工艺)

试验中,用激光选区熔化(SLM)或粘结剂喷射+烧结工艺生产硬质合金棒,主要用于原型开发或极复杂内冷结构,尚未大规模量产。

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