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
粉末冶金产品
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”。达克罗涂层的导电性能不是太好,因此不宜用于导电连接的零件,如电器的接地螺栓等。
MIM如何选择粘结剂
粘结剂是MIM技术的核心,MIM与常规粉末冶金方法相比的一个重要差异即粘结剂含量高。粘结剂的主要作用是充当粘结金属粉末颗粒流动的载体以及成型后保持工件形状。
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;射出温度范围内粘度变化不大,但冷却时粘度变化速度快不易粘模;用量少,用较少的粘结剂能使混合料产生较好的流变性;
粘结剂的选择十分关键,若粘结剂选择不当可能产生以下缺陷:
粘结剂是怎么分类的?
一个实用的粘结剂一般由几种组元组成,每种组元有各自的功能,按照功能可以分为主要粘结剂、次要粘结剂和添加剂这几种。根据粘结剂体系中主要粘结剂组元及其性质可以把粘结剂体系分为热塑性粘结剂、热固性粘结剂、凝胶体系和水溶性粘结剂以及特殊体系等。发黑时所需温度的宽容度较大,大概在135摄氏度到155摄氏度之间都可以得到不错的表面,只是所需时间有些长短而已。
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。下表列出了几种主要MIM粘结剂体系的优缺点 :
热塑性粘结剂一般由高分子聚合物、低分子物质以及必要的添加剂组成(石蜡基粘结剂、油基粘结剂等分类是根据低分子物质来区分的)。各组成部分作用如下:
高分子聚合物:黏度高,强度高,在注射后及脱脂过程中保持坯块形状低分子物质:粘度低,流动性好,脱脂过程中能在较低温度下首先被脱除,在坯块中留下连通空隙,有利于后期热熔脂的进行添加剂:改善应力、降低粘度、增加润湿性或润滑性等
AIM(铝合金粉末注射成形)工艺简介
铝合金粉末注射成形(Aluminium alloy injection moulding,简称AIM)是一种新型的铝合金成形技术。
它类似于金属粉末注射成形技术(MIM),是粉末注射成形(PIM)技术的主要分支,都是从注射成形技术上发展而来的,是目前国际上发展快、应用广的铝合金零部件加工技术。
AIM是先将粉末与粘结剂进行均匀混炼,然后将混合物料经造粒机造粒,再注射到成形模具腔完成所需要的形状。混合的熔体经过加温有良好的流动性,这样在注射时有助于制品成形,而且能充分保持产品的密度均匀性。经过成形的制品还需要脱脂再经烧结炉烧结,有的产品还要进行一些后处理。②可以消除网状二次渗碳体,并使珠光体细化,不但改善机械性能,而且有利于以后的球化退火。
这种的技术适合大批量、各种形状复杂的零件生产,包括一些极其复杂的三维立体形状,且生产的产品无需机加工或仅少量加工,大大降低了生产成本,而且使工作效率大大提高。
因注射过程都是经过精细的温度和压力进行注射,所以成形的制品具有极高的精度和非常均匀的密度。
AIM铝合金注射成形技术能加工生产形状极其复杂的零件,zui小可以加工0.1g的微小型零件;生产的产品组织均匀、精准度极高,表面光洁;而且生产的产量稳定,生产,适于大批量生产。
由于AIM在精度和工作效率上表现出机加工无法比拟的优势,目前已应用到航海航空、机械、汽车、精密仪器等多个行业。随着机械工业的不断发展,目前AIM已成为世界上铝合金零部件加工领域发展快的铝合金加工技术,得到越来越多行业的青睐。


(作者: 来源:)