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齿轮粉末冶金 聚鑫金属

金属注射成形(MIM)发展 金属注射成形(Metal Injection Molding,MIM)是一种适于生产小型、三维复杂形状以及具有特殊性能要求制品的近净成形工艺。 MIM是由传统粉末冶金工艺与现代塑料注射成型技术融合发展而来,其基本工艺过程是:将各种微细金属粉末(一般小于20μm)按一定的比例与预设粘结剂(各种热塑性塑料,蜡及其他材料)均匀混合,制成具有流变特性的喂
齿轮粉末冶金







金属注射成形(MIM)发展

金属注射成形(Metal Injection Molding,MIM)是一种适于生产小型、三维复杂形状以及具有特殊性能要求制品的近净成形工艺。

MIM是由传统粉末冶金工艺与现代塑料注射成型技术融合发展而来,其基本工艺过程是:将各种微细金属粉末(一般小于20μm)按一定的比例与预设粘结剂(各种热塑性塑料,蜡及其他材料)均匀混合,制成具有流变特性的喂料,通过注射机注入模具型腔(或多模型腔)成型出零件毛坯,毛坯件经过脱除粘结剂和高温烧结后,即可得到微观组织均匀、材料高度致密的各种金属零部件。对于混炼时粉末和粘结剂的加入顺序也有比较严格的规定,加料的顺序一般是先加入高熔点组元熔化,然后降温,加入低熔点组元,然后分批加入金属粉末。



MIM的发展进程

20世纪70年代,美国学者Wiech首先开发出一种对金属粉末进行注射成形的粉末冶金工艺。20世纪80年代,美国伦赛尔理工学院开始开展MIM技术理论基础和应用基础的研究工作。美国Injectamax公司和德国BASF公司将脱脂时间从数十小时缩短到几个小时,而且保形性得到明显改善,产品的尺寸精度从±0.5%提高到±0.3%。化学抛光是让材料在化学介质中外表宏观凸出的部分较凹部分优先溶解,从而得到平滑面。21世纪后,MIM工艺进一步得到改进,新材料、新工艺不断涌现,产业化发展迅速。形状复杂、尺寸较小及产量大,这些都是MIM的强项,使其在手表、手工工具、牙齿矫正支架、汽车发动机零件、电子密封、切削工具及运动器材中找到大量应用。


我国MIM现状及存在主要问题

经过二十多年的发展,我国MIM从业人员不仅突破了技术封堵,并且研制开发大量的MIM产品,拓展了市场。近年来随着制造2025的提出,MIM产品市场需求日益旺盛,MIM企业如雨后春笋般的成长,MIM行业呈现出更加广阔的前景和良好的发展潜力。4)外部加热汽化系统,改变了过去液体滴酸的干扰,提升了脱脂效率。

但是从行业发展的总体情况来看,我国现阶段的MIM前景喜人,但在某些方面与国外还存在一定差距。



1、行业发展欠规范,产品品种少、质量差、市场竞争能力不强;

2、企业规模小,工艺装备水平落后,质量效益难提高;

3、人才少,科研开发能力差,持续发展后劲不足。

现在问题MIM改进措施及建议

美国、欧洲及日本等世界工业发达上世纪90年代初基本完成MIM技术向MIM产业发展的转变,我国MIM行业与国外总体水平差距大概在10-15年。目前我国适逢制造业发展有利时期,MIM技术应用空间大,产品市场前景广阔,这无疑为我国加快MIM行业的发展提供了难得的战略好机遇。技术难点及改善关键点:阳极氧化的良率水平关系到终产品的成本,提升氧化良率的重点在于适合的氧化剂用量、适合的温度及电流密度,这需要结构件厂商在生产过程中不断探索,寻求突破。


我国粉末冶金行业集中度高

根据粉末冶金协会统计的数据,34家国内大中型粉末冶金生产企业(占53 家企业数量的64%)的累计产量长期占53家企业生产产量的占比高达85%,其中大多数汽车粉末冶金零部件生产商集中在这34 家企业中。过去十年,受益于汽车产量的增长,汽车用粉末冶金零部件需求也呈现增长的态势。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。未来,除了汽车行业本身的增长,粉末冶金零件需求也将受益于进口替代和对机加工零件替代的双重替代,单车的粉末冶金用量将明显提升,保障传统汽车粉末冶金零部件的需求将保持平稳增长。

  从行业趋势来看,进入2008 年以后,由于价格的优势,世界粉末冶金的生产中心逐步往转移,日本本土的产量出现了明显的下降。根据粉末冶金协会的统计,以34 家粉末冶金企业产量为基数,2009/2010/2011 车用粉末冶金的单车用量分别为3.1/3.6/3.76kg/辆,用量增长趋势明显,在经历了2012 年短暂的下滑后,2013年又重回3.71kg/辆的水平。压机一般都几吨到几百吨压力,直径基本是在110MM以内都可以制作成粉末冶金。产业信息网认为,考虑到车辆节能、轻量化及产品精度化的诉求,伴随未来粉末冶金生产企业规模做大,技术加强和依旧强劲的成本优势,车用粉末冶金零件进口替代趋势下的需求增长仍将持续发生





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