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。MIM工艺所用金属粉末颗粒尺寸一般在0.5~20m。有机粘结剂的作用是粘结金属粉末颗粒,使混合料在注射机料筒中加热后具有流变性和润滑性,即粘结剂是带动粉末流动的载体。因此,粘结剂的选择是整个粉末注射成型的关键。对有机粘结剂的要求为:用量少,用较少的粘结剂能使混合料产生较好的流变性;不反应,在去除粘结剂的过程中与金属粉末不起任何化学反应;易去除,在制品内不残留碳。MIM可以实现金属材料的多种组合,制造出具有复合性能的零件。江门铜基MIM优缺点
MIM技术特点,金属粉末注射成形结合了粉末冶金与塑料注射成形两大技术的优点,突破了传统金属粉末模压成型工艺在产品形状上的限制,同时利用塑料注射成型技术能大批量、高效率生产具有复杂形状的零件:如各种外部切槽、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。1、直接成形几何形状复杂的零件,通常重量0.1~200g。2、表面光洁度好、精度高,典型公差为±0.05mm。3、合金化灵活性好,材料适用范围广,制品致密度达95%~99%,内部组织均匀,无内应力和偏析。4、生产自动化程度高,无污染,可实现连续大批量清洁生产。江门铜基MIM优缺点MIM工艺利用金属粉末在高温下和添加剂一起注射成形,然后烧结得到所需形状的零件。
脱脂,运用物理或者化学方法去除生坯中的粘结剂,零件由金属粉末与粘结剂的混合物变为单纯的脱脂坯件(棕坯,有微小孔隙),形状和结构不变。脱脂工艺必须在保持产品形态的情况下保证粘结剂从毛坯的不同部位沿着颗粒之间的微小通道逐渐地排出,而不降低毛坯的强度。该工序的主要是:控制坯件中粘结剂的残留量,若脱脂处理不到位,则粘结剂残留过多,高温烧结时大量粘结剂分解气化容易造成产品爆裂;若脱脂过度,则可能造成产品金属氧化、结构变形等不良后果。因此,脱脂工艺的选择与工艺参数的控制尤为重要。
目前,MIM钛及钛合金的研究取得一定的进展,但大规模产业化应用仍存在一定难度,主要有以下几点:低氧球形钛及钛合金粉末价格昂贵;国内球形钛及钛合金粉末生产厂家近几年虽发展迅速,但距离全球先进技术仍有一定差距;粘结剂的选择和脱脂去除工艺;粘结剂的选择决定了粉末填充量的大小,对烧结后产品致密度、收缩率、表面粗糙度有直接影响,而高效的脱脂去除工艺有助于降低杂质元素,如C、O的影响,提高产品性能;烧结工艺优化及设备要求;由于钛合金高活性的特点,烧结时对温度和氧含量的控制至关重要,对烧结炉提出更高的要求。MIM技术能够高效制造复杂形状的金属零件,适用于高精度和高性能要求的领域。
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。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。佛山黄铜MIM工艺
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。江门铜基MIM优缺点
选择何种金属成型工艺,零件的复杂性和生产产量是两个主要决定因素。MIM工艺在零件生产量大和复杂程度高时独占优势。对于零件设计者,应着重设计三维形状复杂的生产量大的零件,以充分发挥MIM工艺的特点,取得降低生产成本和提高产品性能的效果。MIM金属粉末注射成形(MIM整形机,MIM技术,MIM工艺)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。江门铜基MIM优缺点