MIM的工艺过程:脱脂。脱脂是将生胚中粘结剂去除的过程,脱脂后得到棕坯(brown part)。这个过程通常分几个步骤完成,绝大部分的粘结剂是在烧结前去除的,残留的部分能够支撑部件进入烧结炉。脱脂可以通过多种方法完成,较常用的是溶剂萃取法。脱脂后的部件具有半渗透性,残留的粘结剂在烧结时很容易被挥发。烧结。经过脱脂的棕坯被放进高温、高压控制的熔炉中。棕坯在气体的保护下被缓慢加热,以去除残留的的粘合剂。粘结剂被完全清理后,棕坯就会被加热到很高的温度,颗粒之间的空隙由于颗粒的融合而消失。棕坯定向收缩到其设计尺寸并转变为一个致密的固体,得到较终的成品。在烧结过程中,棕坯会发生约20%的整体尺寸收缩。MIM可以实现金属材料的多种组合,制造出具有复合性能的零件。佛山高精度MIM制品定制
MIM和CIM(Ceramic Injection Molding 陶瓷粉末注射成形技术)同属于粉末注射成形(PIM)。MIM和金属增材制造(MAM)、等静压(IP)属于粉末冶金(Powder Metallurgy,PM)的不同工艺类型。MIM几乎可使用绝大部分金属材料,考虑到经济性,主要的应用材料涵盖铁基、镍基、低合金、铜基、高速钢,不锈钢,硬质合金、钛基金属。麦肯锡 2018 年 5 月发布的《先进制造与装配调查报告》显示,MIM 技术在全球先进制造技术中排名第二。2018 年市场规模至 28.7 亿美元,预计 2026 年将达到 52.6亿美元,对应 2019-2026 年复合年均增长率(CAGR)为 7.87%。中国 MIM 市场占全球市场的 40%左右,预计2026 年 MIM 市场规模将达到 141.4亿元。佛山高精度MIM制品定制MIM工艺可实现对复杂内部结构的制造,如空心结构、内部螺纹等,提高了零件的功能性。
技术优势:适用材料范围宽,应用领域广阔,可用于注射成型的材料非常普遍,原则上任何可高温浇结的粉末材料均可由MIM工艺制造成零件,包括传统制造工艺中的难加工材料和高熔点材料。此外,MIM也可以根据用户要求进行材料配方研究,制造任意组合的合金材料,将复合材料成型为零件。MIM能处理很多材料,低合金钢、不锈钢、工具钢、镍基合金、钨合金、硬质合金、钛合金、磁性材料、Kovar合金、精细陶瓷等。虽然有色合金铝和铜在技术上是可行的,但是通常由其他更经济的方式进行处理,如压铸或机加工。
汽车零部件,在汽车零部件制造领域,MIM工艺作为一种无切削的金属零件成形工艺,可节省材料,降低生产成本,因此 MIM工艺受到汽车产业的高度重视,并于 20 世纪 90年代MIM开始应用于汽车零部件市场。目前,汽车产业已经采用MIM工艺生产的一些形状复杂、双金属零件以及成组的微小型零件,如涡轮增压零件、调节环、喷油嘴零件、叶片、齿轮箱、助力转向部件等。医疗器械,在医疗器械领域,MIM工艺生产的医疗配件有很高精度,能满足大多数精密医疗器械对配件所需要的小型、高复杂度、高力学性能等要求。近年来MIM工艺得到了越来越普遍地应用,如手术刀柄、剪刀、镊子、牙科零件、骨科关节零件等。通过MIM技术,可以实现对金属粉末的高度复合,生产出具有均匀组织和优良性能的零件。
于 20 世纪 90 年代MIM开始应用于汽车零部件市场。目前,汽车产业已经采用MIM 工艺生产的一些形状复杂、双金属零件以及成组的微小型零件,如涡轮增压零件、调节环、喷油嘴零件、叶片、齿轮箱、助力转向部件等。 汽车领域产业是MIM注射成形件较大的用户,约占MIM行业60%的比例。北美、日本、欧洲粉末冶金零件单车用量分别为 18.6kg、8kg、7.2kg,我国只为 4.5kg,这也预示在下一阶段,我国国产汽车 MIM 零件产品市场潜力巨大。考虑到 MIM工艺满足汽车零部件“微型化、集成化、轻量化”的发展趋势,预计未来 MIM工艺在汽车零部件领域的渗透将提高。MIM生产过程包括原料混合、注射成型、脱蜡脱模、烧结等环节,每一步都关键。佛山高精度MIM制品定制
MIM可以制造出具有良好的磁性能的金属零件,适用于电机等应用。佛山高精度MIM制品定制
MIM的优势,MIM 结合了粉末冶金与塑料注塑成形两大技术的优点,突破了传统金属粉末模压成形工艺在产品形状上的限制,同时利用了塑料注塑成形技术能大批量、高效率成形具有复杂形状的零件的特点,成为现代制造高质量精密零件的一项近净成形技术,具有常规粉末冶金、机加工和精密铸造等加工方法无法比拟的优势。可成型高度复杂的零件,相对于其它金属成型工艺,例如钣金冲压、粉末成型、锻造以及机加工等,MIM可成型高度复杂几何形状的零件。塑料注塑成型所能达成的复杂零件结构,一般来说MIM也可以实现。利用这一特点,使用MIM有机会把原本由其它金属成型加工的多个零件合并为一个零件,简化产品设计,减少零部件数量,从而减少产品的装配成本。佛山高精度MIM制品定制