MIM技術(shù)工藝特點(diǎn)與應(yīng)用!從MIM的工藝本質(zhì)分析,是目前較適合于大批量生產(chǎn)高熔點(diǎn)材料,強(qiáng)度高、復(fù)雜形狀零件的工藝,其優(yōu)點(diǎn)可歸納如下:1、MIM可以成型三維形狀復(fù)雜的各種金屬材料零件(只要這種材料能被制成細(xì)粉)。零件各部位的密度和性能一致,即各向同性。為零件設(shè)計(jì)提供了較大的自由度。2、MIM能較大限度制得接近較終形狀的零件,尺寸精度較高。3、即使是固相燒結(jié),MIM制品的相對密度可達(dá)95%以上,其性能可與鍛造材料相媲美。特別是動(dòng)力學(xué)性能優(yōu)良。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷更新和市場需求的發(fā)展,MIM技術(shù)將繼續(xù)發(fā)展壯大,成為制造業(yè)的重要支柱之一。湖南金屬M(fèi)IM
MIM(Metal Injection Molding),即金屬粉末注射成型,是一種將金屬粉末與其粘結(jié)劑的增塑混合料注射于模型中的成形方法,具有很高的技術(shù)含量。簡單來說,MIM就是把金屬粉末和粘結(jié)劑均勻混合在一起,經(jīng)過加工做成各種形狀的金屬器件。適用于大批量生產(chǎn)小型、精密、三維形狀復(fù)雜及具有特殊性能要求的金屬零部件。MIM是典型的學(xué)科跨界產(chǎn)物,將兩種完全不同的加工工藝(塑料注射成型和粉末冶金)融為一體。 使得設(shè)計(jì)師能夠擺脫傳統(tǒng)束縛,以塑料成型的方式獲得低價(jià)、異型的不銹鋼、鎳、鐵、銅、鈦和其他金屬零件,從而擁有比很多其他生產(chǎn)工藝更大的設(shè)計(jì)自由度。異形MIM技術(shù)MIM技術(shù)的不斷發(fā)展和完善將進(jìn)一步推動(dòng)金屬粉末成型工藝的應(yīng)用和發(fā)展,促進(jìn)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。
電動(dòng)工具電動(dòng)工具配件的機(jī)加工較復(fù)雜、加工成本較高、材料利用率低,對 MIM 的依賴度更高。近幾年開發(fā)的產(chǎn)品如異形銑刀、切削工具、緊固件、微型齒輪、松棉機(jī)/紡織機(jī)/卷邊機(jī)零件等。電動(dòng)工具行業(yè)主要驅(qū)動(dòng)力來自于制造業(yè)、建筑業(yè)、汽車業(yè)以及耐用消費(fèi)品行業(yè)?,F(xiàn)階段,中國 MIM 產(chǎn)品多以不銹鋼及鐵基合金粉末為原材料,產(chǎn)品普遍應(yīng)用于消費(fèi)電子等領(lǐng)域。MIM 行業(yè)新材料的研發(fā)主要以強(qiáng)度高和耐蝕兼顧的雙相不銹鋼、強(qiáng)度高和高導(dǎo)熱率兼顧的銅合金以及高比強(qiáng)和生物兼容性兼顧的鈦合金等材料為重點(diǎn),應(yīng)用則向著汽車、醫(yī)療、五金等檔次高領(lǐng)域方向發(fā)展。
選用細(xì)粉還有另外一個(gè)好處,就是燒結(jié)產(chǎn)品的表面光潔度好。為了確保MIM零件的燒結(jié)性能和材料特性,所用粉末純度越高越好,氧含量越低越好。MIM對原粒粉末的較佳要求:對于復(fù)雜的零件,傳統(tǒng)金屬成形通常是先分解并制作出單個(gè)零件再組裝, MIM 工藝通過整體加工、簡化加工程序,經(jīng)濟(jì)性更強(qiáng)。而且,傳統(tǒng)金屬成形成本隨著零件復(fù)雜程度上升而上升,MIM 工藝通過提升模具復(fù)雜程度保持成本不變,產(chǎn)品復(fù)雜程度越高,MIM工藝經(jīng)濟(jì)性更強(qiáng),成本優(yōu)勢更明顯。MIM可以制造出具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的金屬零件,如齒輪、螺紋等,傳統(tǒng)加工方法難以實(shí)現(xiàn)。
MIM工藝流程:1)評估,首先,需要確定待加工品在成本、材料、制造可行性方面是否適合 MIM工藝制造。同時(shí),企業(yè)也會給出建議更改設(shè)計(jì)以便通過MIM實(shí)現(xiàn)優(yōu)化效果;2)原料,特制的金屬粉末(微米級)與品質(zhì)高的高分子聚合物混合,通過精確控制的制備過程,形成MIM專屬喂料。相比于傳統(tǒng)粉末冶金,金屬粉末(微米級)的粒徑和極低的雜質(zhì)含量確保了MIM燒結(jié)密度達(dá)到理論密度的98%;而特殊配制的多種高聚物即能提供注射時(shí)的良好流動(dòng)性也能保證高效的脫脂能力。3)注射,利用注射機(jī)將MIM喂料加熱并均勻填充到模具型腔,冷卻后得到MIM注射坯。符合MIM特點(diǎn)的模具與合理的工藝匹配是此工序的關(guān)鍵4)脫脂,采用專業(yè)脫脂爐逐步高效去除注射坯中的主體粘結(jié)劑,殘留的骨架粘結(jié)劑維持產(chǎn)品形狀以便脫脂件移入燒階段。5)燒結(jié),在MIM的真空爐或氣氛爐中,脫除骨架粘結(jié)劑,并在接近熔點(diǎn)的溫度下使金屬粉末致密化成完整的金屬體,經(jīng)冷卻得到近乎成品形狀的燒結(jié)件。MIM工藝具有高精度、高復(fù)雜度的特點(diǎn),可以制造出精密的金屬零件,減少后續(xù)加工工序。異形MIM技術(shù)
MIM可以制造出具有高精度尺寸的金屬零件,滿足精密工程要求。湖南金屬M(fèi)IM
傳統(tǒng)的精密鑄造脫燥工藝為一種制作復(fù)雜形狀產(chǎn)品的有效技術(shù),近年來使用陶芯輔助,可以完成狹縫、深孔的制造,但受到陶芯強(qiáng)度以及鑄液流動(dòng)性的限制,該工藝仍存在某些技術(shù)難題。一般而言,該工藝制造大、中型零件較為合適,制造復(fù)雜形狀的小型零件則以MIM工藝較為合適。壓鑄工藝用于鋁和鋅合金等熔點(diǎn)低、鑄液流動(dòng)性良好的材料,該工藝的產(chǎn)品因材料的限制,其強(qiáng)度、耐磨性、耐蝕性均有一定限度。MIM工藝可以加工的原材料則較多。精密鑄造工藝雖然近年來其產(chǎn)品的精度和復(fù)雜度均有所提高,但仍比不上脫蠟工藝和MIM工藝。粉末鍛造是一項(xiàng)重要的發(fā)展,已適用于連桿的量產(chǎn)制造。湖南金屬M(fèi)IM