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粉末注射成型技术的特点
  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。



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-FeW-Ni-CuW-Cu


粉末注射成型材料应用
较新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

航空航天工业飞机机翼绞链、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


粉末注射成型工艺流程图

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