MIN金属注射成型
MIM(Metal Injection Molding),中文名称为金属注射成型,是一种将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料,注射到模型里的成形方法。
简单来说,MIM就是把金属粉末和粘结剂均匀混合在一起,经过加工就能做成各种形状的金属器件了。
这是一种具有很高技术含量的技术,类似于现在热门的3D打印。
从工艺流程来看,MIM要经历混料(喂料)、注射成形、脱
粉末冶金轴承
MIN金属注射成型
MIM(Metal Injection Molding),中文名称为金属注射成型,是一种将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料,注射到模型里的成形方法。
简单来说,MIM就是把金属粉末和粘结剂均匀混合在一起,经过加工就能做成各种形状的金属器件了。
这是一种具有很高技术含量的技术,类似于现在热门的3D打印。
从工艺流程来看,MIM要经历混料(喂料)、注射成形、脱脂、烧结、后处理等5个步骤。
混料,就是把金属粉末和粘结剂,按9:1的比例均匀混合起来,大家可以想象我们用水和面时的感觉。
等到和出来的面够劲道时,就可以甩面做面条了,注射成形的步骤也差不多。
混合物被加热,注入模具,成形为毛坯。毛坯出来后,再将里面的粘结剂去除,这一过程就叫脱脂。
脱脂后再进行高温烧结,使成品的强度上一个台阶,并拥有很好的力学性能。
烧结是MIM工艺中核心的环节,只要这一步处理得好了,那么整个MIM流程基本就大功告成了。
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经过MIM制作出来的成品,密度高、精度高、表面光洁度也非常好,不信你摸一摸智能手表的底壳,质感那是杠杠滴。



影响MIM不锈钢喂料的流动性的三大因素
金属注射成形工艺(简称MIM)是将金属粉末和有机粘结剂经过混炼、造粒成混合料颗粒,再通过注射成形的方式制造成特定性状制品的方法,特别适合于小型、复杂精密金属零件的制造,也得到了相当所的精密零件制造商的认可和使用,在当今金属制品成形领域占有重要地位。说到喂料生产就不得不提混炼,混炼是喂料生产的步,它是使金属粉末表面包覆一层粘结剂,使得金属粉末和粘结剂组成均匀一致混合料的过程。


该工艺需要事先准备好注射料,也就是常说的MIM喂料,且对喂料的流变性有着比较苛刻的要求。这种方式的重要长处是不需庞杂设备,可以抛光外形庞杂的工件,可以同时抛光很多工件,。MIM当前常用的两种喂料是铁基喂料(如Fe2Ni,Fe8Ni)和不锈钢喂料(如SUS316L,SUS630即17-4,SUS304等),随着近年来不锈钢制品的需求越来越大,关于不锈钢喂料的研究也迅速升温。
喂料的特性,直接影响后续所有工艺的参数以及成品的特性。今天小编就已常用的不锈钢为例为例,和大家一起来看一下生产工艺参数中影响不锈钢喂料流动性的三大因素。
一, 粉末装载量。其中,热塑性粘结剂应用广泛,分为石蜡基粘结剂、油基粘结剂、聚合物基粘结剂等。粉末装载量是一个比值,指的是粉末体积占喂料总体积的百分数。粉末装载量越大,说明喂料中粉末所占的比重越大,此时喂料的粘度增大,流变性相应变差;当粉末装载量变小时,粘结剂所占比重相应变大,此时喂料的粘度减小,流动性转好。但也不是粘结剂越多越好。还要考虑粘结剂的量对后续其他工艺的影响。
二, 剪切速率。在注射成形过程中,不锈钢喂料在高的剪切速率下而流动,所以喂料受到高剪切力发热,发热之后粘度降低,因此流动性强;反之当喂料在低的剪切速率下流动,受到较低的剪切力发热较慢,粘度不会明显降低,流动性也相应比较差。
三, 温度。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。这里主要指的是注射成形时的注射温度以及进入模腔后的温度。温度的影响对于不锈钢喂料来讲是个加热的过程,温度通过对着喂料粘度的影响而影响其流动性,当温度升高时,喂料的粘度会变小,相应的流动性变强,当温度降低时,喂料粘度变大,流动性也会比较差
粉末微注射成形技术
近年来,微系统技术在各个领域的发展非常迅速,同时也对应用于微型工程中的三维微型复杂元器件的制造提出了更高的要求,希望微型器件在具备满足使用要求性能的同时,能够实现规模化生产。二、电泳(ED)电泳:用于不锈钢、铝合金等,可使产品呈现各种颜色,并保持金属光泽,同时增强表面性能,具有较好的防腐性能。微系统中主要的元器件包括微型模具、用于传感器和jia速器上的微型机械结构、生物传感器、微型流体元件、微型反应器等。这些元器件形状复杂、体积微小,采用现有的微型加工技术如微型切削、激光切削、硅刻蚀技术等,生产效率低,无法开展大规模生产,而近年来在粉末注射成形基础上发展起来的粉末微注射成形工艺为实现微型元器件规模化生产提供了zui具潜力的制备技术。
粉末微注射成形技术是指针对尺寸小于1微米的零件在传统粉末注射成形技术基础上所开发的一种成形技术,主要应用于连续制造具有微观结构表面与微型结构的零件,其基本工艺步骤与传统的粉末注射成形基本相同,所制备零件的表面质量与孔隙度可通过选择原始粉末与适宜的烧结条件来控制。工艺流程:曝光法:工程根据图形开出备料尺寸-材料准备-材料清洗-烘干→贴膜或涂布→烘干→曝光→显影→烘干-蚀刻→脱膜→OK网印法:开料→清洗板材(不锈钢其它金属材料)→丝网印→蚀刻→脱膜→OK技术特点:优点:1、可进行金属表面细微加工。与传统粉末注射成形不同的是,粉末微注射成形为了便于制造微小结构,所选择的粉末平均粒径一般小于1~2微米;其次,由于粉末比表面积增大,需要粘度较低但有足够强度的粘结剂,以利于微注射成形并避免生坯件脱模时损坏。另外,为了防止变形、裂纹及气泡的产生,微注射成形技术对脱脂和烧结的工艺条件更加苛刻。
目前,国际上开展该技术研究的主要有德国、日本、新加坡、美国和英国。工艺流程:前处理→无青碱铜→无青白铜锡→镀铬技术特点:优点:1、镀层光泽度高,金属外观。其中,德国开展并取得了突出的成果。国内的北京科技大学、中南大学以及大连理工大学也在该领域进行了一系列研究工作。如北京科技大学研制了具有自主知识产权、适用于传统注射成形机的粉末微注射成形用模具;并以羰ji铁粉和铁镍合金粉为原料,在传统注射成形机上成功实现了粉末微注射成形齿顶圆直径小于1毫米的微型齿轮。


粉末冶金MIM工艺相比传统精铸工艺的优势
MIM使用的原料粉末粒度直径为2—15urn,而传统粉末冶金(PM)的原料粉末粒度为50—100urn。MIM工艺的成品密度高,原因是使用微细粉末。MIM产品形状自由度是PM所不能达到的。
传统的精密铸造(IC)工艺作为一种制作复杂形状产品极有效的技术,近年使用陶心辅助可以完成狭缝、深孔穴的产品,但碍于陶心的强度以及铸液的流动性限制,该工艺仍有某些技术上的难题。为了达到表面光洁度(有的产品甚至要求达到镜面效果,如苹果的Logo产品)和去毛刺的要求,往往都会增加研磨、抛光、喷砂等表面处理工艺。一般而言,此工艺制造大、中型零件较为合适,而小型复杂零件则MIM工艺较为合适,而且IC工艺材质受到一定限制。
压铸工艺适用于铝和锌合金等低熔点、铸流性好的材料,而MIM工艺适合各种材质。
精密锻造可以成型复杂零件,但不能成型三维复杂的小型零件,其产品的精度低,产品有局限。
传统机械加工法:近来靠自动化和数控提升加工能力,在效率和精度上有很大的进展,但是基本的程序上仍脱不开逐步加工车、刨、铣、磨、钻、抛等完成零件形状的方式,机械加工的方