3D打印技术和MIM技术分析对比
金属粉末冶金注射成形(l injection Molding ,简称“MIM”)是传统粉末冶金工艺与现代塑料注射成形技术相结合而形成的一门新型近净型成形技术。缺陷:必须使MIM固有的缺陷处于非关键位置,或制造成型后可以除去,例如浇口印迹,顶针印迹或结合线。MIM技术在制备几何形状复杂、组织结构均匀、性能优异的近净形零部件方面具有的优势。MIM技术在加工体积很
粉末冶金烧结
3D打印技术和MIM技术分析对比
金属粉末冶金注射成形(l injection Molding ,简称“MIM”)是传统粉末冶金工艺与现代塑料注射成形技术相结合而形成的一门新型近净型成形技术。缺陷:必须使MIM固有的缺陷处于非关键位置,或制造成型后可以除去,例如浇口印迹,顶针印迹或结合线。MIM技术在制备几何形状复杂、组织结构均匀、性能优异的近净形零部件方面具有的优势。MIM技术在加工体积很小、形状复杂而对材料要求很高的各中异型部件方面有优势,也适合于制作微创医用器械关键部件。也可以制作不同材料的精密结构件,如陶瓷、铝合金、不锈钢、钛及镍钛合金等。
3D打印适合运用于航天,等个性化定制小批量制造需求,但如果把3D打印技术和金属粉末注射成型工艺结合起来,会有更好的经济效益。

粉末冶金行业发展势不可挡
粉末冶金属于现代工业发展的朝阳产业,以制取金属或用金属粉末(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,制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。
我国粉末冶金行业起步较晚,但发展迅猛,特别是汽车行业、机械制造、金属行业、航空航天、仪器仪表、五金工具、工程机械、电子家电及高科技产业等迅猛发展,为粉末冶金行业带来了较大的发展机遇。
具体数据显示,1948年我国硬质合金产量仅有2-3万吨,但2000年后我国粉末冶金市场迅速崛起。一、把火——退火:1、退火是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部组织达到平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备。2009年我国粉末冶金行业产量为11.30万吨,超过日本跃居亚洲首位。2014年粉末冶金行业达19.18万吨,2017年增长至20.08万吨,增幅为4.7%。
从应用领域来看,现阶段,我国粉末冶金产品主要应用于汽车、家电、电动工具、摩托车、农业机械及工程机械等工业。一、阳极氧化阳极氧化:主要是铝的阳极氧化,是利用电化学原理,在铝和铝合金的表面生成一层Al2O3(氧化铝)膜。随着我国汽车行业的发展,粉末冶金制品本土化需求不断扩大,2016年,应用于汽车方面的粉末冶金零件共10.09万吨,占比54.69%,同比上升6.55%。未来下游产业的发展将会继续拉动上游产业的发展,整个行业的容量仍在不停扩大。
汽车领域应用较少,技术相对落后
在发达如美国、欧洲、日本,粉末冶金产品主要应用于汽车领域,汽车粉末冶金产品占粉末冶金总产品的比例高达80%以上,其产品包括VVT(可变气门正时系统)、VCT(可变气门凸轮轴正时系统)、各类泵组件、链轮、同步环、行星齿轮等,种类覆盖十分。二、第二把火——正火:1、正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为终热处理。
而在我国,2017年,粉末冶金市场汽车应用占比仅为60%。我国粉末冶金汽车零件占比远发达,占比提升潜力大。
单车用量方面,提升空间同样相对可观。与机加工工艺相比,粉末冶金齿轮的经济批量一般取决于零件的大小、结构复杂程度、产品要求精度以及其它性能要求。2017年,北美粉末冶金零件单车用量可达18.6Kg,日本为8.0Kg,欧洲为7.2Kg,而仅为4.5Kg。这种差距产生的主要原因是,我国国内很多粉末冶金产品达不到要求的尺寸公差与性能参数,因此,汽车主机厂只能选择成本更高的锻造零件与机加工零件。
国内企业成本优势显著,进口替代空间广阔
与国外公司相比,国内企业在人力成本、土地成本、原料成本等方面均具有优势,能够为主机厂与一级供应商提供更低价的粉末冶金产品。同时,国内企业交货周期短,售后服务、及时,能够为国内主机厂提供更的服务。
从技术角度来看,2015年,发布《制造2025》的通知,其中重点提出要大力发展智能制造、增材制造、新材料、生物医用等领域。我们认为在政策的大力扶持下,国内粉末冶金技术有望得到发展,替代市场逐步由低端转向高技术。
另外,专利申请授权量的持续增长彰显粉末冶金技术的不断成熟。2016年,我国铸造、粉末冶金专利申请授权量为8295项,同比增长11.62%,近五年(2012-2016年)复合增长率为16.02%。
综合来看,国内粉末冶金产品进口替代空间十分广阔


热流道技术
热流道注射模具是真正的无流道凝料注射模具,热流道技术是注射工艺过程中的一项技术。
通过精密的设计、制造和控制技术,使整个流道内的注射料始终保持熔融状态,不产生流道凝料,不流涎,不使注射料过热分离或降解。
热流道结构主要是有主流道喷嘴、流道板、喷嘴、加热和测温元件、安装和紧固零件组成。
由于技术难度很高,整个热流道系统目般有的公司设计制造。整套复杂的热流道模具有经验丰富的注射模具企业和热流道装备公司共同设计和制造,以保证注射成型顺利的进行。
热流道系统模具结构复杂,成本较高,适合大批量连续生产:
-采用热流道系统无流道凝料脱模过程,整个注射过程更容易实现自动化控制;
-没有流道回收料掺入使用,生产过程稳定性提高,大批量生产产量一致性提高;
-流道压力损失减小,注射压力可以降低,降低了注射料分离降解的倾向,降低了产品的残余应力,减小变形;
-保压时间更长且有效,减小注射件的收缩率,零件各部位密度更加均匀;
-可以制造尺寸更大、壁厚更薄、形状更加复杂、精度更高的制品;
-与通常MIM模具不能采用的潜伏式浇口结合,减少毛坯浇口处理环节,可以提高生产效率;
-节约能源,大批量生产可以降低成本。


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