MIM(Metal Injection Molding),即金属粉末注射成型,是一种将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料注射于模型中的成形方法,具有很高的技术含量。简单来说,MIM就是把金属粉末和粘结剂均匀混合在一起,经过加工做成各种形状的金属器件。适用于大批量生产小型、精密、三维形状复杂及具有特殊性能要求的金属零部件。MIM是典型的学科跨界产物,将两种完全不同的加工工艺(塑料注射成型和粉末冶金)融为一体。 使得设计师能够摆脱传统束缚,以塑料成型的方式获得低价、异型的不锈钢、镍、铁、铜、钛和其他金属零件,从而拥有比很多其他生产工艺更大的设计自由度。MIM可以实现金属材料的多种组合,制造出具有复合性能的零件。湖北MIM流程
MIM基本概念。金属注射成型,简称MIM(Metal Injection Molding),是一种将金属粉末与粘结剂混合进行注射成型的方法。它首先将所选粉末与粘结剂进行混合,然后将混合料进行制粒再注射成形所需要的形状,经过脱脂烧结将粘结剂处理掉,从而得到我们想要的金属产品,或再经过后续的整形、表面处理、热处理、机加工等方式使产品更加完美。MIM = 粉末冶金 + 注塑成型。MIM是典型的学科跨界产物,将两种完全不同的加工工艺(粉末冶金和塑料注塑成型)融为一体,使得工程师能够摆脱传统束缚,以塑料注塑成型的方式获得低价、异型的不锈钢、镍、铁、铜、钛和其它金属零件,从而拥有比很多其它生产工艺更大的设计自由度。广东眼镜MIM结构件MIM技术以其独特的工艺优势和普遍的应用前景,成为现代金属加工领域的重要发展方向。
脱脂,运用物理或者化学方法去除生坯中的粘结剂,零件由金属粉末与粘结剂的混合物变为单纯的脱脂坯件(棕坯,有微小孔隙),形状和结构不变。脱脂工艺必须在保持产品形态的情况下保证粘结剂从毛坯的不同部位沿着颗粒之间的微小通道逐渐地排出,而不降低毛坯的强度。该工序的主要是:控制坯件中粘结剂的残留量,若脱脂处理不到位,则粘结剂残留过多,高温烧结时大量粘结剂分解气化容易造成产品爆裂;若脱脂过度,则可能造成产品金属氧化、结构变形等不良后果。因此,脱脂工艺的选择与工艺参数的控制尤为重要。
MIM的工艺过程:脱脂。脱脂是将生胚中粘结剂去除的过程,脱脂后得到棕坯(brown part)。这个过程通常分几个步骤完成,绝大部分的粘结剂是在烧结前去除的,残留的部分能够支撑部件进入烧结炉。脱脂可以通过多种方法完成,较常用的是溶剂萃取法。脱脂后的部件具有半渗透性,残留的粘结剂在烧结时很容易被挥发。烧结。经过脱脂的棕坯被放进高温、高压控制的熔炉中。棕坯在气体的保护下被缓慢加热,以去除残留的的粘合剂。粘结剂被完全清理后,棕坯就会被加热到很高的温度,颗粒之间的空隙由于颗粒的融合而消失。棕坯定向收缩到其设计尺寸并转变为一个致密的固体,得到较终的成品。在烧结过程中,棕坯会发生约20%的整体尺寸收缩。通过MIM工艺,可以生产出具有良好机械性能和表面光洁度的金属零件,满足各种工程要求。
MIM技术特点:1、零部件几何形状的自由度高,能像生产塑料制品一样,一次成型生产形状复杂的金属零部件。2、MIM产品密度均匀、光洁度好,表面粗糙度可达到Ra 0.80~1.6μm,重量范围在0.1~200g。尺寸精度高(±0.1%~±0.3%),一般无需后续加工。3、适用材料范围宽,应用领域广,原材料利用率高,生产自动化程度高,工序简单,可实现连续大批量生产。4、产品质量稳定、性能可靠,制品的相对密度可达95%~99%,可进行渗碳、淬火、回火等热处理。产品强度、硬度、延伸率等力学性能高,耐磨性好,耐疲劳,组织均匀。选择何种金属成型工艺,零件的复杂性和生产产量是两个主要决定因素。MIM工艺在零件生产量大和复杂程度高时独占优势。对于零件设计者,应着重设计三维形状复杂的生产量大的零件,以充分发挥MIM工艺的特点,取得降低生产成本和提高产品性能的效果。MIM流程包括原料制备、注射成型、脱脂、烧结和后处理等步骤,每个步骤都需要严格控制参数。广东MIM厂家
MIM工艺具有高精度、高复杂度的特点,可以制造出精密的金属零件,减少后续加工工序。湖北MIM流程
于 20 世纪 90 年代MIM开始应用于汽车零部件市场。目前,汽车产业已经采用MIM 工艺生产的一些形状复杂、双金属零件以及成组的微小型零件,如涡轮增压零件、调节环、喷油嘴零件、叶片、齿轮箱、助力转向部件等。 汽车领域产业是MIM注射成形件较大的用户,约占MIM行业60%的比例。北美、日本、欧洲粉末冶金零件单车用量分别为 18.6kg、8kg、7.2kg,我国只为 4.5kg,这也预示在下一阶段,我国国产汽车 MIM 零件产品市场潜力巨大。考虑到 MIM工艺满足汽车零部件“微型化、集成化、轻量化”的发展趋势,预计未来 MIM工艺在汽车零部件领域的渗透将提高。湖北MIM流程