MIM金属注射成型工艺
MIM工艺介绍与对比
一、MIM概念及工艺流程
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形工艺的一场革命。通过回火可使金相组织趋十稳定,以保证在以后的使用过程中不再发生变形。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,在注射机上注射成形,获得的毛坯经脱脂处理后烧结致密化为成品,必要时还可
加工粉末冶金
MIM金属注射成型工艺
MIM工艺介绍与对比
一、MIM概念及工艺流程
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形工艺的一场革命。通过回火可使金相组织趋十稳定,以保证在以后的使用过程中不再发生变形。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,在注射机上注射成形,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
生产工艺流程如下
配料→混炼→造粒→注射成形→化学萃取→高温脱粘→烧结→后处理→成品
二、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形工艺在产品形状上的限制,同时利用塑料注射成形技术能大批量、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
·MIM技术的优点
a.直接成形几何形状复杂的零件,通常重量0.1~200g
b.表面光洁度好、精度高,典型公差为±0.05mm
c.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
d.生产自动化程度高,无污染,可实现连续大批量清洁生产

MIM产品典型应用领域
航空航天业:机翼铰链、火箭喷嘴、涡轮叶片芯子等
汽车业:安全气囊组件、点火控制锁部件、涡轮增压器转子、座椅部件、刹车装置部件等
电子业:磁盘驱动器部件、电缆连接器、电子封装件、手机振子、计算机打印头等
日用品:表壳、表带、表扣、高尔夫球头和球座、缝纫机零件、电动玩具零件等
机械行业:异形铣刀、切削工具、电动工具部件、微型齿轮、铰链等
医学行业:牙矫形架、剪刀、镊子、手术刀等
六、适合材质
不锈钢 Fe合金 Fe-Ni-Co 合金钨 钛合金 工具钢 高速钢 硬质合金 氧化铝 氧化锆
金属学基础
铁碳合金的基本组织
①奥氏体:碳溶于r-Fe中的间隙式固溶体称为奥氏体,常用A表示。因为面心立方晶格的r-Fe总的间隙量虽比a-Fe的小,但空隙半径比较大,所以能溶较多的碳。碳在r-Fe中的溶解度随温度升高而增加,在727度时为0.77%,在1148度时达到峰值2.11%。由于压制和模具上的原因,一般不适宜生产蜗轮、人字形齿轮和螺旋角大于35°的斜齿轮。
奥氏体塑性很好,强度和硬度也比铁素体高。
②铁素体:碳溶于a-Fe中的间隙式固溶体称为铁素体,常用F表示。因为体心立方晶格的a-Fe总的间隙量虽大,但是间隙半径却很小,所以碳在a-Fe中的溶解度很小,室温下不超过0.005%,随着温度升高,溶解度略有增加,在727度时达到峰值,也仅有0.0218%。适宜批量生产,重要应用于出口产品,有公差产品,其加工工艺稳固,操作上也相对简略。
铁素体含碳量很低,其性能接近纯铁,是一种塑性、韧性高和强度、硬度低的组织。
③珠光体:铁素体和渗碳体组成的机械混合物叫做珠光体,常用P表示。珠光体的平均含碳量为0.77%。其性能介于铁素体和渗碳体之间。一般情况下,珠光体中铁素体和渗碳体呈片状交替分布,称为片状珠光体。通过热处理可以使渗碳体呈颗粒状分布在铁素体基体上,叫做球状珠光体或粒状珠光体。粉状涂层经过高温烘烤流平固化,变成效果各异(粉末涂料的不同种类效果)的终涂层。
④渗碳体:渗碳体是铁与碳的化合物,常用Fe3C表示。渗碳体的含碳量为6.69%,熔点约为1227度,晶体结构复杂,硬度很高,脆性极大,几乎没有塑性。
一般来说,在铁碳合金中,渗碳体越多,合金就越硬,越脆。
⑤马氏体:钢加热到一定温度(形成奥氏体)后经迅速冷却(淬火),得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织,常用M表示,马氏体是体心正方结构。
马氏体转变速度极快,转变时体积产生膨胀,在钢丝内部形成很大的内应力,所以淬火后的钢丝需要及时回火,防止应力开裂。
金属粉末冶金中的烧结气氛相关
金属粉末冶金是一种利用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结制成金属或合金零部件的技术。运用该技术可直接生产多孔、半致密或全致密的材料和制品,因此应用十分广泛。在金属粉末冶金制品烧结中,烧结气氛是影响烧结制品性能的重要因素之一。,,其缺陷是光明度差,有气体溢出,须要通风设备,加温艰难。粉末烧结气氛是指粉末冶金制品在烧结时,烧结炉内的实际气氛,常用的烧结气氛主要有保护气氛、可控气氛和空气。下面我们就一起来了解一下:


一、保护气氛:保护气氛分为还原性气氛和中性气氛,还原性气氛又分为氢气和分解氨。在烧结过程中,保护气氛的主要作用是保护烧结制品不被氧化。
氢气在一定的温度条件下具有很强的渗透性,是一种化学活性较强的可燃性无毒气体,常在钨、硬质合金、不锈钢等难熔粉末冶金制品的烧结中作为保护气氛;
分解氨是液氨经热分解后获得的由氢和氮组合的混合气体,在粉末冶金中即可作为还原剂,也用来作为烧结气氛,除了某些含有氮成分的制品因与该气氛产生化学反应不能采用这种气氛烧结以外,大多数的金属都可采用这种气氛来烧结。
中性气氛:中性气氛主要包括氮气、氨气和真空,真空烧结能够避免气氛中的有害成分对粉末冶金零件造成污染等不利影响。
二、可控气氛:这类气氛分为放热型(不需要从外部供热)和吸热型气氛(需要从外部供热),都由碳氢化合物转化而成。
放热型可用于控制粉末冶金(含注射成形)烧结制品中的碳含量控制,分为淡型和浓型气氛,淡型放热气氛的碳势很低,用作低碳钢、铜制品的烧结时,只用作无氧化加热;浓型放热气氛的碳势较高一些,可用作防止粉末冶金铁基、铜基零件的的氧化和减少铁基零件的脱碳。☆复杂性MIM工艺适合制造几何形状复杂的以及在切削加工中需要转换位置的多轴零件。
吸热型气氛与放热型气氛相比较,是一种还原性更强、碳势更高的可控气氛,在粉末冶金中主要用于铁基零件和铜基零件烧结时作保护气氛,有时也作为渗碳剂使用。
三、空气气氛:这种烧结气氛主要是在烧结炉内通过一定空气气体,也可以看作是在常压状态下烧结,一般在金属复合材料和陶