随着全球制造业向以中国为代表的亚洲地区的转移,MIM产业作为金属零部件加工行业的朝阳产业其发展潜力巨大。
产品展示
MIM的工艺过程是:首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混练,经制粒后在加热塑化状态下用注射成形机注入模腔内固化成形,然后用化学或热分解的方法将成形坯中的粘结剂脱除,最后经烧结致密化得到最终产品。
MIM工艺产品不仅具有“塑料注射成型”工艺所具有的形状复杂、易于大批量生产的特点,而且具备与精密铸造、锻造接近的物理、化学与机械特性,在制备具有三维复杂几何形状、均匀组织结构和高性能的近净成形产品方面具有独特的优势。
因此,国际上普遍认为MIM技术的发展将会导致零部件成形与加工技术的一场革命,被誉为“当今最热门的零部件成形技术”和“21世纪的成形技术”。
MIM 技术作为一种制造高质量精密零件的近净成形技术,具有常规粉末冶金、机加工和精密铸造方法无法比拟的优势:
1)结构不受限制:能象生产塑料一样将复杂的金属零件直接成型,结构不受限制;
塑料能成型的形状都可通过MIM可艺实现;
可设计孔、槽、内凹和下陷,可设计螺纹、滚花、印字、刻商标等。
2)批量生产容易:适合大批量连续生产,批量要求较大的产品更加凸显工艺优势;
3)物理性能可靠:制品组织均匀、致密度好,密度可达到理论密度的95%-99%;
产品表面光洁度好,工艺直接可达Ra1.6,有需要时也可作普通抛光、镜面抛光;
可根据使用需要进行渗碳、淬火、回火等热处理;
表面有需要时还可进行电泳、电镀(镀镍、硬铬、金、银等)、真空镀膜等表面处理;
4)质量精度较高:产品一次成型产品尺寸精度可达+/-0.1~0.5%,一般精度要求的产品可直接生产保证,部分尺寸精度要求高的部位还可以通过追加机加工进一步提升;
5)材料选择性大: 不锈钢、软磁合金、铁镍材料、钨合金、硬质合金、工具钢,等特殊用途合金均可适用MIM工艺生产;
6)成本降低明显:结构复杂零件在大批量、大规模生产的情况下,成本可大幅降低。
图1.MIM与相关工艺比较(一):
项目 | 机加工 | 精密铸造 | 粉末压制 | 金属注射成型 |
重量范围 ( g ) | 1 - 10,000 | 1 – 1,000 | 5 – 2,500 | 0.01 – 200 |
尺寸公差 ( % ) | < 0.1 | 0.5 – 1.0 | 0.1 | 0.3 – 0.5 |
相对密度 ( % ) | 100 | 99 | 92 | 98 – 99 |
强度 ( % max ) | 100 | > 95 | 70 | > 95 |
壁厚 ( mm ) | 1 – 100 | 2 – 20 | 2 – 20 | 0.3 – 10 |
表面精糙度– Ra (um ) | 0.2 - 4 | 5 | 2 - 5 | 1 |
零件复杂程度 | 高 | 中 | 低 | 高 |
批量生产能力 | 中-高 | 中 | 高 | 高 |
图2.MIM与相关工艺比较(二):
图3.MIM与相关工艺比较(三):
1.常用MIM材料特性:
材料 | 密度 g / cm3 | 抗拉强度 | 屈服强度 | 延伸率 % | 硬度 |
Metal Powders Properties | |||||
FN0205 | 7.5 | 380 | 170 | 3 | 120HV10 |
950 | 800 | 3 | 340HV10 | ||
1200 | 1000 | 2 | 600HV10 | ||
316L SS | 7.8 | 510 | 180 | 50 | 120HV10 |
17-4PH SS | 7.6 | 950 | 660 | 3 | 320HV10 |
1100 | 950 | 8 | 38HRC | ||
1180 | 1050 | 8 | 42HRC | ||
420 SS | 7.7 | 1744 | 1290 | 3.5 | 50HRC |
440C SS | 7.7 | 1660 | 1245 | 1 | 50HRC |
M2 | 8.1 | 1500 | 1200 | / | 60HRC |
W Alloy | 17.8 | / | / | / | 320HV1 |
备注:表中所列为常用MIM材料,其它未列材料需求,请与本司联系;
2.公差范围:
尺寸范围 (+/-mm) | < 3 | 3 ~ 6 | 6 ~ 15 | 15 ~ 30 | 30 ~ 60 | > 60 |
公差 | 0.05 | 0.06 | 0.075 | 0.15 | 0.25 | ~ 0.5% |
MIM工艺制品应用领域已经涉及到国民经济各领域,市场前景广阔。如:
l计算机及辅助设施:如打印机零件、磁芯、撞针轴销、驱动零件;
l工具:如枪钻、钻卡头、电动工具、手工工具、扳手等所用零件,铣刀头、喷嘴等;
l家用器具:如表壳、表链、电动牙刷、剪刀、风扇、高尔夫球头、仿真珠宝、刀具刀头等零件;
l医疗器械零件:如牙齿矫形架、剪刀、镊子;
l军用军械零件:导弹尾翼、枪支零件、弹头、药型罩、引信用零件;
l电气零件:如微型马达零件、电子零件、传感器件、手机、BP机用零件;
l机械用零件:如松棉机、纺织机、缝纫机、办公机械等各类机械的小型复杂零件;
l汽车、船舶零件:如离合器内环、摇臂镶块、拨叉套、分配器套、汽车安全气囊件、汽车锁具;
l油田钻井用金各类异型硬质合金喷嘴等。
MIM是国际上较新的金属成型技术,被称为本世纪最热门的零部件成型技术、金属加工行业的第五次革命。随着MIM技术产业化的迅速发展,越来越多的MIM产品由相关行业转化而来,在我们过去的MIM产品开发和生产过程中,每一种新产品的设计、研发阶段需要MIM工程技术人员切入进去,与客户一同进行产品的设计、开发,只有这样才能充分发挥MIM技术的优势,为客户最大限度的降低工艺成本、提高生产效率。