相较于传统金属成型技术(如机加工、精密铸造、传统粉末冶金),MIM具备经济性更高、产品复杂程度更高、材料选择范围更广、产品密度更高、尺寸精度更高、量产能力更灵活、原料利用率更高等七大优势,MIM在特定应用场景(形状复杂程度要求高、材料性能要求高等)快速推广。金属粉末注射成形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。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。广州铝合金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。广州铝合金MIM粉末冶金MIM工艺具有高度的灵活性,可适应不同材质和形状的金属零件制造需求。
MIM产品制造过程中,原材料和工艺本身存在收缩率较大(15-18%左右)的特点。同时,MIM工艺常用于结构复杂的产品,在注射成形、脱脂、烧结工序过程中,在不同的产品设计特征和摆放方式的重力场作用双重影响下,产品在不同方向、不同结构的收缩率存在一定的差异,对尺寸管控造成一定难度。混合喂料,精细金属粉末和热塑性塑料、石蜡粘结剂按照精确比例进行混合,加热到一定的温度使粘结剂熔化,均匀地涂金属粉末颗粒上,形成原料。混合料的均匀程度直接影响其流动性,从而影响注射成型工艺参数以及较终材料的密度及其它性能。质量比例大约为90%的金属粉末与10%的粘结剂混合成均质的喂料。
零件精度高,MIM零件的尺寸精度通常是尺寸的± 0.5%,精密级别能达到±0.3%以上。对于较小的零件尺寸来说,相对其它铸造工艺,MIM的精度较高,一般不必进行二次加工或只需少量精加工,从而减少二次加工的成本。同其它工艺一样,尺寸精度要求越高成本越高, 因此在质量允许情况下鼓励适度放宽公差要求。MIM一次成型无法达到的公差可以借助表面处理实现。哪些零件适合MIM工艺?尽管MIM被称为第五代金属成型技术,但并非所有金属零件都适合使用MIM、或者说使用MIM具有经济价值。只有大批量生产的小型、精密、具备复杂三维几何形状及特殊要求的金属零件,才适合使用MIM、才具有经济价值。MIM工艺具有高精度、高复杂度的特点,可以制造出精密的金属零件,减少后续加工工序。
在我国MIM行业中,部分企业已经具备较强的技术创新实力,例如超薄、高精度MIM 产品的研发,符合消费电子产品轻薄、便携的发展趋势;再例如,通过喂料及模具的研究和开发,进一步提升 MIM 产品高复杂度、高精度、强度高、外观精美等特性,促使MIM 产品在汽车制造及医疗器械等多元领域的推广应用。MIM,金属注射成型,已经成为粉末冶金领域发展迅速、较有前途的一种新型近净成形技术,被誉为“国际较热门的金属零部件成形技术”之一。对于工程师来说,如果我们想要做好产品结构设计,我们需要主动去学习和了解MIM工艺,也许我们会发现可以通过使用MIM工艺来实现降本。MIM可以制造出具有复杂内部结构的金属零件,如齿轮、螺纹等,传统加工方法难以实现。广州铝合金MIM粉末冶金
MIM技术具有自动化程度高、生产周期短、材料利用率高等明显优势。广州铝合金MIM粉末冶金
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。广州铝合金MIM粉末冶金