什么情况下合采用MIM工艺
MIM工艺的制程技术、材料和设备在国内已经越来越成熟,应用范围也非常广。
零件形状复杂、尺寸较小以及产量大,这些都是MIM工艺的优势。
这些强项,使其在电子数码产品、手表、手工工具、牙齿矫正支架、汽车发动机零件、电子密封件、切削工具及运动器械中得到了大量的应用。
那么,如何判定一个产品是否应该选择MIM工艺,也就是选择MIM工艺的准则是什么呢
粉末冶金件
什么情况下合采用MIM工艺
MIM工艺的制程技术、材料和设备在国内已经越来越成熟,应用范围也非常广。
零件形状复杂、尺寸较小以及产量大,这些都是MIM工艺的优势。
这些强项,使其在电子数码产品、手表、手工工具、牙齿矫正支架、汽车发动机零件、电子密封件、切削工具及运动器械中得到了大量的应用。


那么,如何判定一个产品是否应该选择MIM工艺,也就是选择MIM工艺的准则是什么呢?
目前主要有下列主要事项,选择MIM工艺前需要考虑清楚。
1.
质量、切削量:对于在切削加工和磨削加工中材料损耗非常、加工非常耗时的零件,MIM在降低生产成本上极有优势;
2.
总需求量:模具费和研发费用对于低需求量的产品,分摊下来后是很难以承受的。因此,当产品的年需求量达到或超过2万件时,可以考虑选择MIM工艺。
3.
材料:MIM工艺是一种近净成形技术,对于由钛、不锈钢及镍合金之类难易切削的材料设计的零件,MIM有吸引力。
4.
产品复杂性:MIM工艺适合制造几何形状复杂的、在切削加工中需要变换很多次加工工位的多轴零件、多基准零件。
5.
使用性能:基于MIM产品的高密度,如果使用性能有需求,则MIM的高密度形成的性能有竞争力。
6.
表面粗糙度:表面粗糙度反映了粉末颗粒的大小。
7.
公差(精度要求):MIM烧结件的公差大概为±0.3%,如果产品要求的公差很严格,MIM烧结件就需要二次加工,如CNC,数控车等,MIM的成本也趋向于增加,需要评估比较。
8.
组合:为了节省库存与组装费用,可见多个零件固结为一个零件。
9.
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。
10.
新型组合材料:MIM可制造出传统工艺难以制造的新型组合材料,例如叠片的或两种材料结构的或耗用的混合的金属-陶瓷材料。
MIM常用材料的种类很多,但有几种是主要的。若材料难以切削加工,诸如工具钢、钛、镍合金或不锈钢,对于MIM终成型来说,是有利的,MIM工艺可以一次性成型复杂的几何形状特征。
在不同的生产地点之间,用MIM可达到的性能是不同的。我们在设计之前,需要的许多性能参数都汇总与技术手册中。
现在,我们看到了很多为MIM设计的新的材料,其中有叠片结构的(硬磁-软磁,磁性的-非磁性的,传导性的-绝缘的)、泡沫金属及孔新建,这些可选择的项目,都将MIM推进到了几乎没有工艺可替代的领域。
金属粉末注射成型工作原理
金属粉末注射成型技术的工作原理金属粉末注射成型技术是将现代塑料喷射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净形成形技术。
其基本工艺过程是: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(~150℃)用喷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,经烧结致密化得到终产品。
金属粉末注射成型技术工艺与传统工艺相比,具有精度高、组织均匀、性能优异,生产成本低等特点,其产品广泛应用于电子信息工程、生物医用器械、办公设备、汽车、机械、五金、体育器械、钟表业、兵工及航空航天等工业领域。因此,国际上普遍认为该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“当今热门的零部件成形技术”和“21世纪的成形技术”。金属粉末注射成型技术的工作原理金属粉末注射成型技术是将现代塑料喷射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净形成形技术。

金属粉末增塑挤压成型与注射成形工艺比较
粉末冶金技术发展到今天已经有了不少的分支和不同的工艺,在这其中zui具有代表性的两种工艺非增塑挤压成型和注射成形莫属了,虽然同属于粉末冶金,但是它们又有很多不同,今天就让小编带大家一起来了解一下吧。
先来看看金属粉末增塑挤压成形工艺,这是一种在金属粉末包套挤压等工艺的基础上发展而来的,可以在较低的温度下对具有优良流动性的铜、钨、硬质合金、高熔点金属间化合物以及陶瓷材料进行挤压成形的新工艺。目前该工艺已经有了的连续挤压设备。该工艺过程使用的物料是添加了一定量增速剂的具有优良流动性的金属粉末。MIM用粘结剂应满足如下要求:与粉末接触角小,粘附力强且不与粉末反应。利用该工艺生产的坯件,在经过干燥、烧结之后就可以成为终成品了。
再来看一下另外一种新型的金属零部件成形工艺—金属注射成形。它是将传统的粉末冶金和现代塑料注塑技术相结合并依托于粘结剂配方研发和喂料生产技术的一种近净成形工艺。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瓷材料的烧结制品中应用。它是一种发展历史久远但发展速度缓慢的成形工艺,该工艺的基本流程就是将金属粉末和粘结剂的混合物在一定的温度和压力条件xia注入特定的模腔中得到接近终产品尺寸和形状的坯件,再对坯件进行脱粘、烧结得到具备一定机械性能的终成品的过程。
通过以上的描述可以看出,粉末增塑挤压成形与注射成形有很多相同的优点,所以近几年这两种工艺都得到了迅猛发展,两者共同的优点总结一下有四点:近净成形,都可以一次成形接近制品终形状的坯件;利用传统的铸造、机加工等防范难以生产的形状的金属制品,尤其是小型复杂零件和细长零件的成形中占有很大优势;可适用的材料范围都相当广泛,一些用常规办法不好制备成品的材料都可以采用此两种方法;该两种方法可以作为新材料及其产品的新的研发方法。黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜,其外层主要是四氧化三铁,内层为氧化亚铁。
两者一个显著共同点是都要使用粘结剂。从粘结剂的选用及配方上来看,两者采用的粘结剂都可以归为三大体系,蜡基、jia基纤维素基和塑基,用量上也差不多,都在在8%~20%的质量比范围。从工艺上来看,都要在坯件成形以后进行粘结剂的脱除。
但是两者也有很明显的不同,在原料上,增塑挤压成形使用的金属粉末粒度变化区间比较大,从几微米到几百微米都可以使用;而金属注射成形对金属粉末的要求比较高,粉末的粒度一般在0.5-20微米之间,对粉末制备方法和粉末形状有着更高的要求,因此成形后的制品更致密,烧结时收缩率小,尺寸精度更高。以上是粉末冶金齿轮一些缺点,不过凡事有利就有弊,相信随着时代的发展,粉末冶金齿轮的不足点也会慢慢的得到改善。
如果要说两者的差异的话,成形设备和物料受力的的不同是其另外一个显著的区别,增塑挤压成形采用的是螺杆挤压成形机,物料处于两向压缩和一向挤出拉伸的变形,其中的挤压力一般不会超过300Mpa;而注射成形采用的注射成形机,在成形过程中物料受到的是三向压应力,其变形是三向力的压缩变形。采用达克罗工艺处理的标准件、管接件经耐盐雾试验1200h以上未出现红锈。
通过两者共同点和不同点的比较,我们认识到,两者都是当今粉末冶金技术新的发展方向,都可以在成形难加工材料的小尺寸复杂形状制品方面发挥优势,如果在精密度要求不是特别高的情况下可以采用增塑挤压成形工艺以降低生产成本,而精密度要求高的制品的成形则只能通过对粉末粒度要求严格的金属粉末注射成形来实现。现在,我们看到了很多为MIM设计的新的材料,其中有叠片结构的(硬磁-软磁,磁性的-非磁性的,传导性的-绝缘的)、泡沫金属及孔新建,这些可选择的项目,都将MIM推进到了几乎没有工艺可替代的领域。

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