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注射成型

MIM作为一种制造高质量精密零件的近净成形技术,具有常规和机加工方法比拟的优势。MIM能制造许多具有复杂形状特征的零件:如各种外部切槽,外螺纹,锥形外表面,交叉通孔、盲孔,四台与键销,加强筋板,表面滚花等等,具有以上特征的零件都是无法用常规粉末冶金方法得到的。由于通过MIM制造的零件几乎不需要再进行机加工,所以减少了材料的消耗,因此在所要求生产的复杂形状零件数量高于一定值时,MIM就会比机加工方法更为经济。

生产设备

MIM工艺流程

金属粉末注射成型-将金属粉末通过与粘合剂混合后利用注塑机通过成型成我们需要的产品。再经过脱脂烧结缓解制成金属配件,大大地降低了生产成本,提高了生产效率和产品进度。

MIM和精密铸造成形能力的比较

特点

精密铸造

MIM

最小孔直径

2mm

0.4mm

2mm直径的盲孔最大深度

2mm

20mm

最小壁厚

2mm

< 1mm

最大壁厚

无限制

10mm

4mm直径的公差

±0.2mm

±0.06mm

表面粗糙度(Ra)

5μm

1μm


粉末注射成型的优点

能像生产塑料制品一样,一次成形生产形状复杂的金属、陶瓷等零件部件产品成本低、光洁度好、精度高(±0.3%~±0.1%),一般无需后续加工产品强度,硬度,延伸率等力学性能高,耐磨性好,耐疲劳,组织均匀原材料利用率高,生产自动化程度高,工序简单,可连续大批量生产无污染,生产过程为清洁工艺生产    



粉末注射成型

材料体系

合金成分

低合金钢

Fe-2Ni,FE-8Ni

不锈钢

316L,17-4-PH

工具钢

42CrMo4,M2

硬质合金

WC-Co(6%)

陶瓷

Al2O3,ZrO3,SiO2

重合金

W-Ni-Fe,W-Ni-Cu,W-Cu




粉末注射成型材料应用对比新MIM材料体系应用

应用领域

材料

要求

结构件

高强度钢

强度>2Gpa

医疗/牙科

TL Tl-6Al-4V

生物相容性

磁性材料

Fe,Fe14Nd2b,SmCo5

磁性

音响装置

PZT ceramlcs

频率响应

耐磨件

ZrO2.WC-Co

硬度、韧性

高温结构件

Ni3Al NiAl TiAl

抗氧化

机加工

Al203.SiC,Al203-ZrO2

强度

耐高温体

W.Mo,MOSi2

高温

航空航天

超合金

疲劳期



常用MIM产品应用

工业飞机机翼绞链、火箭喷嘴、导弹尾翼、陶瓷涡轮叶片芯

汽车业

点火控制锁部件、涡轮增压器转子、阀门导轨部件、汽车刹车装置部件、汽车防技术骨干棚部件

电子业

磁盘驱动器部件、电缆连接器、电子外壳、计算机打印头、电子封装件、热沉材料

军工业

地雷转子、枪板扳机、穿甲弹弹心、准星座、集束箭弹小箭

医疗

牙齿矫形托槽、体内缝合针、活体组织取样钳、孩辐射屏罩

日用品

表壳、表带、表扣、高尔夫球头和球座、运动鞋扣、体育枪械零件、文件装订打孔器

机械行业

异形铣刀、切削工具、微型齿轮



几种粉末注射成型材料的基本性能

材料密度103kg/m3硬度拉伸强度
MPa
弯曲强度
MPu
延伸率%
铁基合金MIM46007.6885HRB400
25
MIM46507.68100HRB600
15
不锈钢316L7.9452HRB580
45
钨合金95%W18.1HRC31930
10
97%W18.5HRC33890
6
硬质合金YG8X14.9HRA90
2300

精细陶瓷

Al2O3

3.98

HRA92


530


   


粉末注射形成技术与其他成形工艺技术比较

粉末注射成型工艺与传统批量工业与自动化零件加工、冲压、锻造、精密铸造、粉末冶金相比,具有极其明显的优势。    

比较项目

粉末注射成型

粉末冶金

精密铸造

冲压机加工

冲压

零件密度

98%

86%

98%

100%

100%

零件拉伸强度

零件表面光洁度

零件微小化能力

零件薄壁能力

零件复杂程度

零件设计宽容度

批量生产能力

中-高

适应材质范围

中-高

供货能力