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注射成型

MIM作為一種制造高質(zhì)量精密零件的近凈成形技術(shù),具有常規(guī)和機加工方法比擬的優(yōu)勢。MIM能制造許多具有復(fù)雜形狀特征的零件:如各種外部切槽,外螺紋,錐形外表面,交叉通孔、盲孔,四臺與鍵銷,加強筋板,表面滾花等等,具有以上特征的零件都是無法用常規(guī)粉末冶金方法得到的。由于通過MIM制造的零件幾乎不需要再進行機加工,所以減少了材料的消耗,因此在所要求生產(chǎn)的復(fù)雜形狀零件數(shù)量高于一定值時,MIM就會比機加工方法更為經(jīng)濟。

生產(chǎn)設(shè)備

MIM工藝流程

金屬粉末注射成型-將金屬粉末通過與粘合劑混合后利用注塑機通過成型成我們需要的產(chǎn)品。再經(jīng)過脫脂燒結(jié)緩解制成金屬配件,大大地降低了生產(chǎn)成本,提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品進度。

MIM和精密鑄造成形能力的比較

特點

精密鑄造

MIM

最小孔直徑

2mm

0.4mm

2mm直徑的盲孔最大深度

2mm

20mm

最小壁厚

2mm

< 1mm

最大壁厚

無限制

10mm

4mm直徑的公差

±0.2mm

±0.06mm

表面粗糙度(Ra)

5μm

1μm


粉末注射成型的優(yōu)點

能像生產(chǎn)塑料制品一樣,一次成形生產(chǎn)形狀復(fù)雜的金屬、陶瓷等零件部件產(chǎn)品成本低、光潔度好、精度高(±0.3%~±0.1%),一般無需后續(xù)加工產(chǎn)品強度,硬度,延伸率等力學性能高,耐磨性好,耐疲勞,組織均勻原材料利用率高,生產(chǎn)自動化程度高,工序簡單,可連續(xù)大批量生產(chǎn)無污染,生產(chǎn)過程為清潔工藝生產(chǎn)    



粉末注射成型

材料體系

合金成分

低合金鋼

Fe-2Ni,FE-8Ni

不銹鋼

316L,17-4-PH

工具鋼

42CrMo4,M2

硬質(zhì)合金

WC-Co(6%)

陶瓷

Al2O3,ZrO3,SiO2

重合金

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




粉末注射成型材料應(yīng)用對比新MIM材料體系應(yīng)用

應(yīng)用領(lǐng)域

材料

要求

結(jié)構(gòu)件

高強度鋼

強度>2Gpa

醫(yī)療/牙科

TL Tl-6Al-4V

生物相容性

磁性材料

Fe,Fe14Nd2b,SmCo5

磁性

音響裝置

PZT ceramlcs

頻率響應(yīng)

耐磨件

ZrO2.WC-Co

硬度、韌性

高溫結(jié)構(gòu)件

Ni3Al NiAl TiAl

抗氧化

機加工

Al203.SiC,Al203-ZrO2

強度

耐高溫體

W.Mo,MOSi2

高溫

航空航天

超合金

疲勞期



常用MIM產(chǎn)品應(yīng)用

工業(yè)飛機機翼絞鏈、火箭噴嘴、導(dǎo)彈尾翼、陶瓷渦輪葉片芯

汽車業(yè)

點火控制鎖部件、渦輪增壓器轉(zhuǎn)子、閥門導(dǎo)軌部件、汽車剎車裝置部件、汽車防技術(shù)骨干棚部件

電子業(yè)

磁盤驅(qū)動器部件、電纜連接器、電子外殼、計算機打印頭、電子封裝件、熱沉材料

軍工業(yè)

地雷轉(zhuǎn)子、槍板扳機、穿甲彈彈心、準星座、集束箭彈小箭

醫(yī)療

牙齒矯形托槽、體內(nèi)縫合針、活體組織取樣鉗、孩輻射屏罩

日用品

表殼、表帶、表扣、高爾夫球頭和球座、運動鞋扣、體育槍械零件、文件裝訂打孔器

機械行業(yè)

異形銑刀、切削工具、微型齒輪



幾種粉末注射成型材料的基本性能

材料密度103kg/m3硬度拉伸強度
MPa
彎曲強度
MPu
延伸率%
鐵基合金MIM46007.6885HRB400
25
MIM46507.68100HRB600
15
不銹鋼316L7.9452HRB580
45
鎢合金95%W18.1HRC31930
10
97%W18.5HRC33890
6
硬質(zhì)合金YG8X14.9HRA90
2300

精細陶瓷

Al2O3

3.98

HRA92


530


   


粉末注射形成技術(shù)與其他成形工藝技術(shù)比較

粉末注射成型工藝與傳統(tǒng)批量工業(yè)與自動化零件加工、沖壓、鍛造、精密鑄造、粉末冶金相比,具有極其明顯的優(yōu)勢。    

比較項目

粉末注射成型

粉末冶金

精密鑄造

沖壓機加工

沖壓

零件密度

98%

86%

98%

100%

100%

零件拉伸強度

零件表面光潔度

零件微小化能力

零件薄壁能力

零件復(fù)雜程度

零件設(shè)計寬容度

批量生產(chǎn)能力

中-高

適應(yīng)材質(zhì)范圍

中-高

供貨能力