金属(陶瓷)粉末注射成型技术(Metal Injection Molding,简称MIM技术)是集塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科相互渗透与交叉的产物,利用模具可注射成型坯件并通过烧结快速制造高密度、高精度、三维复杂形状的结构零件,能够快速准确的将设计思想物化为具有一定结构、功能特性的制品并可直接批量生产出零件,是制造技术行业一次新的变革。该工艺技术不只具有常规粉末冶金工艺工序少、无切削或少切削、经济效益高等优点,而且克服了传统粉末冶金工艺制品密度低、材质不均匀、机械性能低、不易成型薄壁、复杂结构的缺点,特别适合于大批量生产小型、复杂以及具有特殊要求的金属零件。MIM是一种绿色环保的金属加工工艺,可以减少能源消耗和环境污染。东莞汽车配件MIM粉末冶金
MIM和CIM(Ceramic Injection Molding 陶瓷粉末注射成形技术)同属于粉末注射成形(PIM)。MIM和金属增材制造(MAM)、等静压(IP)属于粉末冶金(Powder Metallurgy,PM)的不同工艺类型。MIM几乎可使用绝大部分金属材料,考虑到经济性,主要的应用材料涵盖铁基、镍基、低合金、铜基、高速钢,不锈钢,硬质合金、钛基金属。麦肯锡 2018 年 5 月发布的《先进制造与装配调查报告》显示,MIM 技术在全球先进制造技术中排名第二。2018 年市场规模至 28.7 亿美元,预计 2026 年将达到 52.6亿美元,对应 2019-2026 年复合年均增长率(CAGR)为 7.87%。中国 MIM 市场占全球市场的 40%左右,预计2026 年 MIM 市场规模将达到 141.4亿元。惠州汽车MIM哪家好MIM技术能够制造出重量轻、强度高的金属零件,有利于产品轻量化设计。
MIM产品制造过程中,原材料和工艺本身存在收缩率较大(15-18%左右)的特点。同时,MIM工艺常用于结构复杂的产品,在注射成形、脱脂、烧结工序过程中,在不同的产品设计特征和摆放方式的重力场作用双重影响下,产品在不同方向、不同结构的收缩率存在一定的差异,对尺寸管控造成一定难度。混合喂料,精细金属粉末和热塑性塑料、石蜡粘结剂按照精确比例进行混合,加热到一定的温度使粘结剂熔化,均匀地涂金属粉末颗粒上,形成原料。混合料的均匀程度直接影响其流动性,从而影响注射成型工艺参数以及较终材料的密度及其它性能。质量比例大约为90%的金属粉末与10%的粘结剂混合成均质的喂料。
选用细粉还有另外一个好处,就是烧结产品的表面光洁度好。为了确保MIM零件的烧结性能和材料特性,所用粉末纯度越高越好,氧含量越低越好。MIM对原粒粉末的较佳要求:对于复杂的零件,传统金属成形通常是先分解并制作出单个零件再组装, MIM 工艺通过整体加工、简化加工程序,经济性更强。而且,传统金属成形成本随着零件复杂程度上升而上升,MIM 工艺通过提升模具复杂程度保持成本不变,产品复杂程度越高,MIM工艺经济性更强,成本优势更明显。在医疗器械领域,MIM技术常用于生产植入式器械、外科工具等,具有良好的生物相容性和耐腐蚀性。
相较于传统金属成型技术(如机加工、精密铸造、传统粉末冶金),MIM具备经济性更高、产品复杂程度更高、材料选择范围更广、产品密度更高、尺寸精度更高、量产能力更灵活、原料利用率更高等七大优势,MIM在特定应用场景(形状复杂程度要求高、材料性能要求高等)快速推广。金属粉末注射成形是传统粉末冶金技术与塑料注射成形技术相结合的高新技术,是小型复杂零部件成型工艺的一场革新。它将适用的技术粉末与粘合剂均匀混合成具有流变性的喂料,在注射机上注射成型,获得的毛坯经脱脂处理后烧结致密化为成品,必要时还可以进行后处理。MIM工艺适用于生产复杂形状、高精度的零件,如齿轮、连接件等,可替代传统加工方法低成本。惠州箱包MIM厂家
MIM技术能够实现金属与非金属的复合成形,为新材料开发提供了新途径。东莞汽车配件MIM粉末冶金
MIM工艺优点:(1)粉末冶金(PM)的自动模压机的价格比注射成型机要高数倍。MIM可方便地采用一模多腔模具,成型效率高,模具使用寿命长,更换调整模具方便快捷。(2)注射料可反复使用,材料利用率达98%以上。(3)产品转向快。生产灵活性大,新产品从设计到投产时间短。(4)MIM特别适合于大批量生产,产品性能一致性好。如果生产的零件选择适当,数量大,可取得较高的经济效益。(5)MIM所用材料范围宽,应用领域广阔。可用于注射成型的材料非常普遍,如碳钢、合金钢、工具钢、难熔合金、硬质合金、高比重合金等。MIM制品的应用领域已经遍及国民经济各领域。东莞汽车配件MIM粉末冶金