零件精度高,MIM零件的尺寸精度通常是尺寸的± 0.5%,精密級(jí)別能達(dá)到±0.3%以上。對(duì)于較小的零件尺寸來說,相對(duì)其它鑄造工藝,MIM的精度較高,一般不必進(jìn)行二次加工或只需少量精加工,從而減少二次加工的成本。同其它工藝一樣,尺寸精度要求越高成本越高, 因此在質(zhì)量允許情況下鼓勵(lì)適度放寬公差要求。MIM一次成型無法達(dá)到的公差可以借助表面處理實(shí)現(xiàn)。哪些零件適合MIM工藝?盡管MIM被稱為第五代金屬成型技術(shù),但并非所有金屬零件都適合使用MIM、或者說使用MIM具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。只有大批量生產(chǎn)的小型、精密、具備復(fù)雜三維幾何形狀及特殊要求的金屬零件,才適合使用MIM、才具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。MIM流程包括原料制備、注射成型、脫脂、燒結(jié)和后處理等步驟,每個(gè)步驟都需要嚴(yán)格控制參數(shù)。MIM參考價(jià)
形狀,MIM零件適合具有外部切槽、外螺紋、錐形外表面、交叉通孔、盲孔、凹臺(tái)、鍵銷、加強(qiáng)筋板、表面滾花等復(fù)雜三維幾何形狀。如果是簡單形狀,使用鈑金沖壓、鍛造和粉末成型等工藝,可能更具經(jīng)濟(jì)價(jià)值。批量,由于MIM工藝需要通過模具成型,而模具存在成本,因此MIM工藝要求金屬零件在一定批量的前提下,才具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。一般來說,適合MIM工藝的年批量要求為10萬個(gè)以上。MIM的應(yīng)用,MIM普遍應(yīng)用于消費(fèi)電子、汽車零部件、醫(yī)療器械、電動(dòng)工具、工業(yè)設(shè)備以及日常用品中等多個(gè)領(lǐng)域。MIM參考價(jià)MIM工藝具有高度的靈活性,可適應(yīng)不同材質(zhì)和形狀的金屬零件制造需求。
金屬粉末注射成形結(jié)合了粉末冶金與塑料注射成形兩大技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),突破了傳統(tǒng)金屬粉末模壓成型工藝在產(chǎn)品形狀上的限制,同時(shí)利用塑料注射成型技術(shù)能大批量、高效率生產(chǎn)具有復(fù)雜形狀的零件:如各種外部切槽、外螺紋、錐形外表面、交叉通孔、盲孔、凹臺(tái)、鍵銷、加強(qiáng)筋板,表面滾花等。MIM工藝流程:產(chǎn)品技術(shù)交流→產(chǎn)品設(shè)計(jì)→模具設(shè)計(jì)→模具制造,金屬、陶瓷粉末、粘接劑→混煉→注射成形→脫除粘接劑→燒結(jié)→整形→檢驗(yàn)→成品,(配料→混煉→造?!⑸涑尚巍瘜W(xué)萃取→高溫脫粘→燒結(jié)→后處理→成品)。
MIM優(yōu)勢:1)極高的設(shè)計(jì)自由度,相對(duì)于其它金屬成型方式,MIM能制造造型更為復(fù)雜的零件,基本上注塑模具可以實(shí)現(xiàn)的所有結(jié)構(gòu)都可以運(yùn)用在MIM上;2)更多的材料選擇,MIM幾乎可使用絕大部分金屬材料,考慮到經(jīng)濟(jì)性,主要的應(yīng)用材料涵蓋鐵基、鎳基、銅基、鈦基金屬或合金。3)出色的理化性能,MIM因?yàn)闊Y(jié)密度非常接近理論密度,其理化性能表現(xiàn)也非常出色,如機(jī)械強(qiáng)度等大幅超越傳統(tǒng)粉末冶金。4)精致的外觀表現(xiàn),MIM燒結(jié)坯表面粗糙度(Ra)可做到1μm,更可以通過各種表面處理方式獲得眩目的外觀效果。5)更高的尺寸精度,MIM一般可以做到± 0.5%的公差精度,配合其它加工方式,可以獲得更高的尺寸精度。6)強(qiáng)大而靈活的量產(chǎn)能力,MIM可以靈活調(diào)整和迅速提升產(chǎn)量,從每日幾百件到每日數(shù)十萬多可以快速響應(yīng)。7)環(huán)保的加工理念,原料利用率接近100%,是一種近凈成形技術(shù),可有效避免材料的浪費(fèi)。MIM工藝可實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的制造,如空心結(jié)構(gòu)、內(nèi)部螺紋等,提高了零件的功能性。
MIM和CIM(Ceramic Injection Molding 陶瓷粉末注射成形技術(shù))同屬于粉末注射成形(PIM)。MIM和金屬增材制造(MAM)、等靜壓(IP)屬于粉末冶金(Powder Metallurgy,PM)的不同工藝類型。MIM幾乎可使用絕大部分金屬材料,考慮到經(jīng)濟(jì)性,主要的應(yīng)用材料涵蓋鐵基、鎳基、低合金、銅基、高速鋼,不銹鋼,硬質(zhì)合金、鈦基金屬。麥肯錫 2018 年 5 月發(fā)布的《先進(jìn)制造與裝配調(diào)查報(bào)告》顯示,MIM 技術(shù)在全球先進(jìn)制造技術(shù)中排名第二。2018 年市場規(guī)模至 28.7 億美元,預(yù)計(jì) 2026 年將達(dá)到 52.6億美元,對(duì)應(yīng) 2019-2026 年復(fù)合年均增長率(CAGR)為 7.87%。中國 MIM 市場占全球市場的 40%左右,預(yù)計(jì)2026 年 MIM 市場規(guī)模將達(dá)到 141.4億元。MIM生產(chǎn)的零部件可以減少二次加工工序,簡化生產(chǎn)流程,提高生產(chǎn)效率。MIM參考價(jià)
MIM是一種革新性的金屬加工技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)金屬零件的大規(guī)模生產(chǎn)和成本降低。MIM參考價(jià)
于 20 世紀(jì) 90 年代MIM開始應(yīng)用于汽車零部件市場。目前,汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)采用MIM 工藝生產(chǎn)的一些形狀復(fù)雜、雙金屬零件以及成組的微小型零件,如渦輪增壓零件、調(diào)節(jié)環(huán)、噴油嘴零件、葉片、齒輪箱、助力轉(zhuǎn)向部件等。 汽車領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)是MIM注射成形件較大的用戶,約占MIM行業(yè)60%的比例。北美、日本、歐洲粉末冶金零件單車用量分別為 18.6kg、8kg、7.2kg,我國只為 4.5kg,這也預(yù)示在下一階段,我國國產(chǎn)汽車 MIM 零件產(chǎn)品市場潛力巨大??紤]到 MIM工藝滿足汽車零部件“微型化、集成化、輕量化”的發(fā)展趨勢,預(yù)計(jì)未來 MIM工藝在汽車零部件領(lǐng)域的滲透將提高。MIM參考價(jià)