金属注射成形 ( Metal injection Molding ,MIM ) 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型方法。它是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型所需要的形状。聚合物将其黏性流动的特征赋予混合料,而有助于成形、模腔填充和粉末装填的均匀性。成形以后排除粘结剂,再对脱脂坯进行烧结。有的烧结产品还可能要进行进一步致密化处理、热处理或机加工。烧结产品不只具有与塑料注射成型法所得制品一样的复杂形状和高精度,而且具有与锻件接近的物理、化学与机械性能。该工艺技术适合大批量生产小型、精密、三维形状复杂以及具有特殊性能要求的金属零部件的制造。MIM工艺流程:产品技术交流→产品设计→模具设计→模具制造;金属、陶瓷粉末、粘接剂→混炼→注射成形→脱除粘接剂→烧结→整形→检验→成品;(配料→混炼→造粒→注射成形→化学萃取→高温脱粘→烧结→后处理→成品)。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。惠州五金MIM粉末冶金
MIM工艺流程:1)评估,首先,需要确定待加工品在成本、材料、制造可行性方面是否适合 MIM工艺制造。同时,企业也会给出建议更改设计以便通过MIM实现优化效果;2)原料,特制的金属粉末(微米级)与品质高的高分子聚合物混合,通过精确控制的制备过程,形成MIM专属喂料。相比于传统粉末冶金,金属粉末(微米级)的粒径和极低的杂质含量确保了MIM烧结密度达到理论密度的98%;而特殊配制的多种高聚物即能提供注射时的良好流动性也能保证高效的脱脂能力。3)注射,利用注射机将MIM喂料加热并均匀填充到模具型腔,冷却后得到MIM注射坯。符合MIM特点的模具与合理的工艺匹配是此工序的关键4)脱脂,采用专业脱脂炉逐步高效去除注射坯中的主体粘结剂,残留的骨架粘结剂维持产品形状以便脱脂件移入烧阶段。5)烧结,在MIM的真空炉或气氛炉中,脱除骨架粘结剂,并在接近熔点的温度下使金属粉末致密化成完整的金属体,经冷却得到近乎成品形状的烧结件。广东箱包配件MIM工艺流程通过MIM工艺,可以实现金属零件的近净成形,减少后续加工,提高生产效率。
形状,MIM零件适合具有外部切槽、外螺纹、锥形外表面、交叉通孔、盲孔、凹台、键销、加强筋板、表面滚花等复杂三维几何形状。如果是简单形状,使用钣金冲压、锻造和粉末成型等工艺,可能更具经济价值。批量,由于MIM工艺需要通过模具成型,而模具存在成本,因此MIM工艺要求金属零件在一定批量的前提下,才具有经济价值。一般来说,适合MIM工艺的年批量要求为10万个以上。MIM的应用,MIM普遍应用于消费电子、汽车零部件、医疗器械、电动工具、工业设备以及日常用品中等多个领域。
电动工具电动工具配件的机加工较复杂、加工成本较高、材料利用率低,对 MIM 的依赖度更高。近几年开发的产品如异形铣刀、切削工具、紧固件、微型齿轮、松棉机/纺织机/卷边机零件等。电动工具行业主要驱动力来自于制造业、建筑业、汽车业以及耐用消费品行业。现阶段,中国 MIM 产品多以不锈钢及铁基合金粉末为原材料,产品普遍应用于消费电子等领域。MIM 行业新材料的研发主要以强度高和耐蚀兼顾的双相不锈钢、强度高和高导热率兼顾的铜合金以及高比强和生物兼容性兼顾的钛合金等材料为重点,应用则向着汽车、医疗、五金等档次高领域方向发展。MIM工艺对零件的尺寸精度要求高,能够满足各种精密机械和装备的生产需求。
MIM工艺的成品密度较高,相对密度达95%~98%,而传统粉末冶金工艺相对密度只为80%~85%(主要原因是MIM工艺使用微细粉末);MIM的产品形状可以是三维复杂形状,传统粉末冶金的产品形状通常为二维简单形状。MIM工艺具有传统粉末冶金工艺的优点,而其形状自由度高是传统粉末冶金工艺所不能达到的。传统粉末冶金工艺受到模具强度和填充密度的影响,成型形状大多为二维圆柱型。但是一般而言,锻造工程中热处理的成本和模具的寿命还是有问题,仍待进一步解决。MIM生产过程包括原料混合、注射成型、脱蜡脱模、烧结等环节,每一步都关键。佛山五金MIM结构件
MIM是一种高产、低成本的制造,适用于规模生产需求,提高了生产效率和产品质量。惠州五金MIM粉末冶金
MIM技术并非与传统加工方法竞争,而是弥补传统加工方法在技术上的不足或无法制作的缺陷。MIM技术可以在传统加工方法制作的零件领域上发挥其特长。产业链上游的行业主要提供产品原材料,包括金属粉末、粘结剂等,分别属于金属和化工产业,产业比较成熟,市场供应充足,能够充分满足 MIM 产品的发展需求。MIM 下游的行业在我国的应用主要分布在消费电子行业,逐步应用于汽车制造和医疗器械等行业。2020 年我国 MIM 用粉总销量约 12,000吨,国内品牌的市场占有率约 79%;国际品牌产品则仍以德国 BASF 公司的喂料(注射料)为主,约占 84%。惠州五金MIM粉末冶金