MIM基本概念。金属注射成型,简称MIM(Metal Injection Molding),是一种将金属粉末与粘结剂混合进行注射成型的方法。它首先将所选粉末与粘结剂进行混合,然后将混合料进行制粒再注射成形所需要的形状,经过脱脂烧结将粘结剂处理掉,从而得到我们想要的金属产品,或再经过后续的整形、表面处理、热处理、机加工等方式使产品更加完美。MIM = 粉末冶金 + 注塑成型。MIM是典型的学科跨界产物,将两种完全不同的加工工艺(粉末冶金和塑料注塑成型)融为一体,使得工程师能够摆脱传统束缚,以塑料注塑成型的方式获得低价、异型的不锈钢、镍、铁、铜、钛和其它金属零件,从而拥有比很多其它生产工艺更大的设计自由度。MIM工艺对零件的尺寸精度要求高,能够满足各种精密机械和装备的生产需求。广东医疗MIM制品
MIM产品制造过程中,原材料和工艺本身存在收缩率较大(15-18%左右)的特点。同时,MIM工艺常用于结构复杂的产品,在注射成形、脱脂、烧结工序过程中,在不同的产品设计特征和摆放方式的重力场作用双重影响下,产品在不同方向、不同结构的收缩率存在一定的差异,对尺寸管控造成一定难度。混合喂料,精细金属粉末和热塑性塑料、石蜡粘结剂按照精确比例进行混合,加热到一定的温度使粘结剂熔化,均匀地涂金属粉末颗粒上,形成原料。混合料的均匀程度直接影响其流动性,从而影响注射成型工艺参数以及较终材料的密度及其它性能。质量比例大约为90%的金属粉末与10%的粘结剂混合成均质的喂料。广东医疗MIM制品借助MIM技术生产的零件,能保持金属材料的原有性能,确保产品稳定性和可靠性。
MIM技术特点:1、零部件几何形状的自由度高,能像生产塑料制品一样,一次成型生产形状复杂的金属零部件。2、MIM产品密度均匀、光洁度好,表面粗糙度可达到Ra 0.80~1.6μm,重量范围在0.1~200g。尺寸精度高(±0.1%~±0.3%),一般无需后续加工。3、适用材料范围宽,应用领域广,原材料利用率高,生产自动化程度高,工序简单,可实现连续大批量生产。4、产品质量稳定、性能可靠,制品的相对密度可达95%~99%,可进行渗碳、淬火、回火等热处理。产品强度、硬度、延伸率等力学性能高,耐磨性好,耐疲劳,组织均匀。选择何种金属成型工艺,零件的复杂性和生产产量是两个主要决定因素。MIM工艺在零件生产量大和复杂程度高时独占优势。对于零件设计者,应着重设计三维形状复杂的生产量大的零件,以充分发挥MIM工艺的特点,取得降低生产成本和提高产品性能的效果。
相较于传统金属成型技术(如机加工、精密铸造、传统粉末冶金),MIM具备经济性更高、产品复杂程度更高、材料选择范围更广、产品密度更高、尺寸精度更高、量产能力更灵活、原料利用率更高等七大优势,MIM在特定应用场景(形状复杂程度要求高、材料性能要求高等)快速推广。金属粉末注射成形是传统粉末冶金技术与塑料注射成形技术相结合的高新技术,是小型复杂零部件成型工艺的一场革新。它将适用的技术粉末与粘合剂均匀混合成具有流变性的喂料,在注射机上注射成型,获得的毛坯经脱脂处理后烧结致密化为成品,必要时还可以进行后处理。MIM制造的金属零件具有良好的机械性能和表面质量,可以满足各种工程要求。
MIM技术并非与传统加工方法竞争,而是弥补传统加工方法在技术上的不足或无法制作的缺陷。MIM技术可以在传统加工方法制作的零件领域上发挥其特长。产业链上游的行业主要提供产品原材料,包括金属粉末、粘结剂等,分别属于金属和化工产业,产业比较成熟,市场供应充足,能够充分满足 MIM 产品的发展需求。MIM 下游的行业在我国的应用主要分布在消费电子行业,逐步应用于汽车制造和医疗器械等行业。2020 年我国 MIM 用粉总销量约 12,000吨,国内品牌的市场占有率约 79%;国际品牌产品则仍以德国 BASF 公司的喂料(注射料)为主,约占 84%。通过MIM技术,可以实现大批量生产、一体成型,提高生产效率和产品质量。广东医疗MIM制品
MIM技术的不断发展和完善将进一步推动金属粉末成型工艺的应用和发展,促进制造业的转型升级。广东医疗MIM制品
MIM 不只具有常规粉末冶金工艺工序少、无切削或少切削、经济效益高等优点,同时,克服了传统粉末冶金工艺制品材质不均匀、力学性能低、薄壁不易成形及结构复杂的主要缺点,适用于大批量生产小型、精密、三维形状复杂以及具有特殊要求的金属零部件的制造。从经济角度考虑,MIM制品通常重量在0.1-200g左右,少于50克是较经济的,能生产像塑料制品一样成形各种复杂形状;产品表面光洁度好、尺寸精度高。小于6毫米的壁厚对于MIM是较适合的。较厚的外壁也可以,但是成本会由于处理时间长和增加额外材料而增加。另外,低于0.5 mm的极薄壁对MIM也是能实现,但对设计有很高的要求 。广东医疗MIM制品
传统的精密铸造脱燥工艺为一种制作复杂形状产品的有效技术,近年来使用陶芯辅助,可以完成狭缝、深孔的制造,但受到陶芯强度以及铸液流动性的限制,该工艺仍存在某些技术难题。一般而言,该工艺制造大、中型零件较为合适,制造复杂形状的小型零件则以MIM工艺较为合适。压铸工艺用于铝和锌合金等熔点低、铸液流动性良好的材料,该工艺的产品因材料的限制,其强度、耐磨性、耐蚀性均有一定限度。MIM工艺可以加工的原材料则较多。精密铸造工艺虽然近年来其产品的精度和复杂度均有所提高,但仍比不上脱蜡工艺和MIM工艺。粉末锻造是一项重要的发展,已适用于连杆的量产制造。MIM工艺结合了注塑和粉末冶金的优势,能够制造出高质量、高密度...