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技术通过优化粉末配方和成形工艺,可提升金属零件的综合性能。东莞机械MIM优缺点
MIM工艺比较适合重量小的金属零件。较典型MIM零件重量通常在10~15g左右,少于50克是较具经济价值的,较大不超过300g。MIM工艺比较适合尺寸小的金属零件。较典型MIM零件尺寸是在25mm左右,较大不超过150mm。为什么MIM工艺不适合大尺寸零件呢?这主要是因为MIM零件公差一般为尺寸大小的0.3%~0.5%,尺寸过大,则零件的公差会变大。公差过大,可能不符合设计要求,或者需要额外的机加工等二次加工工序,增加成本。厚度,MIM零件的典型厚度为1.0~3.0mm。东莞机械MIM优缺点金属注射成型技术的应用范围涵盖了从微型零件到大型组件的各种尺寸和形状的零件。
MIM的优势,MIM 结合了粉末冶金与塑料注塑成形两大技术的优点,突破了传统金属粉末模压成形工艺在产品形状上的限制,同时利用了塑料注塑成形技术能大批量、高效率成形具有复杂形状的零件的特点,成为现代制造高质量精密零件的一项近净成形技术,具有常规粉末冶金、机加工和精密铸造等加工方法无法比拟的优势。可成型高度复杂的零件,相对于其它金属成型工艺,例如钣金冲压、粉末成型、锻造以及机加工等,MIM可成型高度复杂几何形状的零件。塑料注塑成型所能达成的复杂零件结构,一般来说MIM也可以实现。利用这一特点,使用MIM有机会把原本由其它金属成型加工的多个零件合并为一个零件,简化产品设计,减少零部件数量,从而减少产品的装配成本。
汽车零部件,在汽车零部件制造领域,MIM工艺作为一种无切削的金属零件成形工艺,可节省材料,降低生产成本,因此 MIM工艺受到汽车产业的高度重视,并于 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。医疗器械,在医疗器械领域,MIM工艺生产的医疗配件有很高精度,能满足大多数精密医疗器械对配件所需要的小型、高复杂度、高力学性能等要求。近年来MIM工艺得到了越来越普遍地应用,如手术刀柄、剪刀、镊子、牙科零件、骨科关节零件等。MIM(金属注射成型)是一种高效的金属加工工艺,通过将金属粉末与熔融塑料混合注射成型,再烧结成品。
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。相比传统加工方法,MIM技术能够明显降低生产成本,提高材料利用率。东莞机械MIM优缺点
MIM技术具有普遍的应用范围,包括医疗器械、汽车零件和航空航天部件等领域。东莞机械MIM优缺点
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。东莞机械MIM优缺点