一文看懂金属注射成型(MIM)常用材料
MIM技术介绍
二、MIM技术特点
金属粉末注射成形结合了粉末冶金与塑料注射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,同时利用塑料注射成形技术能大批量、高效率生产具有复杂形状的零件:如各种外部切槽、外螺纹、锥形外表面、交叉通孔、盲孔、凹台、键销、加强筋板,表面滚花等
8、生产周期:1)、开模周期:15天
2)、打样周期:5天
10、交货日期:30天(含出模具+交样品)
最小壁厚 2mm <1mm
最大壁厚 无限制 10mm
4mm直径公差 ±0.2mm ±0.05mm
三、MIM常用材质
材料体系
合成成分
低合金钢
Fe-2Ni、F-8Ni
不锈钢
316L、430L、17-4PH
工具钢
42Cr2Mo4、M2
硬质合金
WC-CO(6%)
重合金
W-Ni-Fe、W-Ni-Cu、W-Cu
四、几种MIM材料的基本性能
材料
密度(103kg/cm3)
硬度
拉伸强度 高 低 高> 高
光洁度 高 中 中 高
微小化能力 高 中 低 中
汽车业:安全气囊组件、点火控制锁部件、涡轮增压器转子、座椅部件、刹车装置部件等
电子业:磁盘驱动器部件、电缆连接器、电子封装件、手机振子、计算机打印头等
军工业:地雷转子、枪扳机、穿甲弹心、准星座、集束箭弹小弹等
日用品:表壳、表带、表扣、高尔夫球头和球座、缝纫机零件、电动玩具零件等
机械行业:异形铣刀、切削工具、电动工具部件、微型齿轮、铰链等
MIM(金属材料粉末注塑成型)技术介绍
精心整理
MIM(金属粉末注塑成型)技术介绍
?????MIM 是将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一种全新的金属零部件近净成形加工技术,是近年来粉末冶金学科和工业领域中发展十分迅猛的一项高新技术。
MIM 的工艺步骤是:首先选取符合MIM MIM ????1????2~1.6μm ????3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;?
国际上普遍认为MIM技术的发展将会导致零部件成形与加工技术的一场革命,被誉为“21世纪最热门的零部件的成形技术”。
?
MIM技术优势
MIM与传统粉末冶金相对比?
?MIM可以制造复杂形状的产品,避免更多的二次机加工。
?
?MIM产品密度高、耐蚀性好、强度高、延展性好。
?
?MIM可以将2个或更多PM产品组合成一个MIM产品,节省材料和工序。
?
MIM与机械加工相对比?
??MIM设计可以节省材料、降低重量。
???MIM可以将注射后的浇口料重复破碎使用,不影响产品性能,材料利用率高。
金属成型新工艺:MIM(金属粉末注射成型)工艺详细介绍
金属成型新工艺:MIM(金属粉末注射成型)工艺详细介绍小编备注:结合国内目前MIM现状补充了一些资料。
转载请注明文章来源:金属注射成型网 1 MIM是一种近净成形金属加工成型工艺MIM (Metal injection Molding )是金属注射成形的简称。
是将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料注射于模型中的成形方法。
它是先将所选金属粉末与粘结剂进行混炼,然后将混合料进行制粒再注射成形所需要的形状胚料,然后通过高温烧结,得到具有强度的金属零件。
2 MIM工艺流程步骤MIM流程结合了注塑成型设计的灵活性和精密金属的高强度和整体性,来实现极度复杂几何部件的低成本解决方案。
MIM流程分为四个独特加工步骤(混合、成型、脱脂和烧结)来实现零部件的生产,针对产品特性决定是否需要进一步的机械加工或进行表面处理.混合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。
混合过程在一个专门的混合设备中进行,加热到一定的温度使粘结剂熔化。
大部分情况使用机械进行混合,直到金属粉末颗粒均匀地涂上粘结剂冷却后,形成颗粒状(称为原料),这些颗粒能够被注入模腔。
CNPIM备注:混炼是MIM工艺中非常重要的一道工序。
目前混炼有几种体系,不同的添加剂,后面对应需要不同的脱脂方法将添加剂去除。
最常用的蜡基和塑基,分别对应热脱脂和催化脱脂。
成型注射成型的设备和技术与注塑成型是相似的。
颗粒状的原料被送入机器加热并在高压下注入模腔。
这个环节形成(green part)冷却后脱模,只有在大约200°c的条件下使粘结剂熔化(与金属粉末充分融合),上述整个过程才能进行,模具可以设计为多腔以提高生产率。
模腔尺寸设计要考虑金属部件烧结过程中产生的收缩。
每种材料的收缩变化是精确的、已知的。
脱脂脱脂是将成型部件中粘结剂去除的过程。
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,最常用的是溶剂萃取法。
金属粉末的注射成型课件
金属粉末的注射成型课件金属粉末注射成型(Metal Powder Injection Molding,简称MIM)是一种用于生产精密金属部件的先进制造技术。
它将金属粉末与聚合物结合,经过注射成型、脱蜡、烧结等多个工序,最终得到具有复杂形状和精确尺寸的金属零件。
以下是针对MIM的课件,详细介绍了其工艺流程、材料选择、应用领域等相关内容。
一、MIM工艺流程1.原料配比:根据零件的要求和性能指标,选取合适的金属粉末和粘结剂进行混合。
2.注射成型:将混合物注入金属注射机中,通过高压注射技术将混合物注入模具中,形成绿体。
3.脱蜡:将绿体在特定温度下进行脱蜡处理,去除粘结剂,得到蜡模复制体。
4.烧结:将蜡模复制体放入高温炉中进行烧结,使金属粉末颗粒结合,形成致密的金属零件。
5.后处理:包括去除余蜡、表面处理、热处理等工序,以提高零件的强度和耐磨性。
6.检测和质量控制:对成品进行尺寸、力学性能、表面质量等方面的检测,确保产品质量。
二、MIM材料选择1.金属粉末:常见的金属粉末有不锈钢、低合金钢、铜合金、钛合金等。
根据零件的应用环境和要求,选择合适的金属材料。
2.粘结剂:粘结剂在成型过程中起到连接金属粉末的作用,通常选择热融性较好的有机聚合物作为粘结剂。
常用的粘结剂有石蜡、聚苯乙烯、聚乙烯等。
3.添加剂:为了改善金属粉末的流动性、可压性和烧结性能,常在原料中添加一定量的添加剂,如润滑剂、增塑剂等。
三、MIM应用领域1.电子通讯领域:MIM技术可制造微型模块、连接器和天线等小型结构件,提高电子产品的性能和可靠性。
2.汽车工业:MIM技术可制造汽车部件,如汽车发动机的传感器、变速器的齿轮、刹车系统的活塞等,提高汽车的性能和安全性。
3.医疗器械领域:MIM技术可制造医疗器械部件,如植入式人工关节、牙科器械等,具有高精度、复杂形状和生物相容性的特点。
4.工具制造领域:MIM技术可制造锥度齿轮、刀具、模具等精密工具,应用于航空航天、模具制造等领域。
金属粉末注射成型
金属粉末注射成型金属粉末注射成型(Metal Powder Injection Molding,简称MIM)是一种高效、精确和经济的金属加工技术。
它结合了传统的塑料注射成型和金属粉末冶金工艺,可以生产出复杂形状的金属部件。
MIM技术在汽车、医疗、航空航天等行业中得到广泛应用,本文将介绍MIM的工艺原理、材料选择和应用领域。
MIM工艺原理可以分为四个步骤:混合、注射、脱模和烧结。
首先,将金属粉末与聚合物粉末、脱模剂等混合,并将其加热到高温使其熔化。
然后,将熔融的混合物喷射到模具中,形成所需的部件形状。
接下来,通过在高温和高压下使部件凝固,并将其从模具中取出。
最后,在高温下进行烧结,以消除聚合物,并在金属颗粒之间形成冶金结合。
在MIM中,材料选择是关键。
常用的金属材料包括不锈钢、工具钢、硬质合金、钻石等。
不锈钢具有良好的韧性和耐腐蚀性,常用于制造医疗器械、手表零件等高精度部件。
工具钢具有高强度和耐磨性,常用于制造汽车零部件、工具等。
硬质合金具有高硬度和耐磨性,常用于制造切削工具、注射模具等。
钻石是一种具有超硬性和导热性的材料,常用于制造高性能刀具。
MIM技术具有许多优点。
首先,MIM可以生产出复杂形状的部件,减少了后续加工的需要。
其次,MIM可以实现批量生产,提高了生产效率。
再次,MIM可以生产出高密度的部件,具有良好的力学性能和表面质量。
此外,MIM工艺还可以减少材料的浪费,提高了资源利用率。
MIM技术在许多领域中得到了广泛的应用。
在汽车行业中,MIM可以制造各种复杂形状的汽车零部件,如发动机零件、制动系统零件等。
在医疗行业中,MIM可以制造高精度医疗器械,如人工关节、牙科器械等。
在航空航天行业中,MIM可以制造轻量化部件,提高了飞机的燃油效率。
此外,MIM还可以应用于电子、军工等领域。
总之,金属粉末注射成型是一种高效、精确和经济的金属加工技术。
通过在MIM中选择合适的材料和工艺参数,可以生产出各种复杂形状的金属部件,并在汽车、医疗、航空航天等行业中得到广泛应用。
MIM金属粉末注塑成型专业技术介绍
MIM可以制造难以机械加工材料的复杂形状零件。
MIM 与精密铸造相对比
MIM 可以制造薄壁产品,最薄可以做到0.2mm。
MIM 产品表面粗糙度更好。ﻫMIM更适宜制细盲孔和通孔。ﻫMIM 大大减少了二次机加工的工作量。
MIM可以快速的大批量、低成本制造小型零件。
高
高
高
中-高
成 本
中
低
高
中
MIM 与传统粉末冶金相对比ﻫMIM可以制造复杂形状的产品,避免更多的二次机加工。
MIM 产品密度高、耐蚀性好、强度高、延展性好。
MIM 可以将2个或更多PM产品组合成一个MIM产品,节省材料和工序。
MIM与机械加工相对比
MIM 设计可以节省材料、降低重量。ﻫMIM 可以将注射后的浇口料重复破碎使用,不影响产品性能,材料利用率高。
医疗、军工结构件
磁性材料
Fe,Fe14 Nd2 B,SmCo5
各种磁性能部件
几种典型MIM材料的性能:
材料
密度
硬度
拉伸强度
伸长率
g/cm3
洛氏
MPa
%
铁基合金
MIM-2200(烧结态)
7.65
45HRB
290
40
MIM-2700(烧结态)
7.65
69HRB
440
26
MIM-4605(烧结态)
7.62
415
25
钨合金
95%W-Ni-Fe
18.1
30
960
25
97%W-Ni-Fe
18.5
33
940
15
硬质合金
YG8X
金属粉末注射成型(MIM)简介及基本流程 (2)
材料体系
低合金钢 不锈钢 硬质合金
陶瓷 重合金 钛合金 磁性材料 工具钢
表1 常用的MIM材料及其应用领域
合金牌号、成分
Fe-2Ni、 Fe-8Ni 316L 、17-4PH、 420、 440C
11
第第六六章章:M:IMM制IM造制流程造流程
MIM工艺分类-根据脱脂方式不同:
脱脂方式 溶剂脱脂
热气氛下进行脱脂
脱脂环境 有机溶剂
水 硝酸气体
真空
脱脂工艺 浸泡在溶剂中并加热 (50~70)
浸泡在溶剂中并加热 (40~50) 暴露于硝酸气体中并加热 (120~170C) 加热(25~600C)
方法
热 (一段脱脂)
溶剂 (二段脱脂)
催化 (二段脱脂)
脱脂时间
生坯厚度<10mm, 16 ~ 22 hr 生坯厚度<10mm, 4 ~ 8 hr (第二段热脱需要约6小时追加) 1mm of a Green Part /hr , (第二段热脱需要约6小时追加)
应用领域:
金属注射成形其产品广泛应用于电子信息工程、生物医疗器械、办公设备、汽车、机械、五 金、体育器械、钟表业、兵器及航空航天等工业领域。因此,国际上普遍认为该技术的发展将会 导致零部件成形与加工技术的一场革命,被誉为“当今最热门的零部件成形技术”和“21世纪的 成形技术”
第二章:常用材料
MIM技术适用材料:
水喷粉 x2500倍
第三章:喂料-粘结剂
2.2 结合剂
结合剂又称粘结剂 功能:
金属粉末注射成型技术
金属粉末注射成型技术金属粉末注射成型技术(Metal Powder Injection Molding,简称MIM)是一种先进的制造工艺,结合了粉末冶金和塑料注射成型技术,广泛应用于金属零件的制造。
MIM技术以其高精度、高复杂性和高效率的特点,成为近年来制造业领域的热门技术。
一、MIM工艺简介金属粉末注射成型技术是将金属粉末与有机材料(通常为热熔型塑料)混合,经过塑化、成型、脱脂和烧结等多个工艺步骤,最终形成具有金属特性的零件。
该技术的基本步骤包括:原料准备、混合、注射成型、脱脂和烧结。
1. 原料准备金属粉末是MIM技术的关键原料,其粒径通常为10~20μm,且具有良好的流动性和可压缩性。
可以使用的金属粉末有不锈钢、合金钢、铁基合金、钛合金等。
同时,还需准备有机材料(通常是聚丙烯、聚氨酯或类似材料)作为粘结剂。
2. 混合将金属粉末和有机材料进行混合,通常采用机械搅拌或球磨的方法,确保金属粉末均匀分布在有机材料中。
3. 注射成型混合料经过塑化,放入注射成型机中进行注射成型。
注射成型机通过加热熔融的混合料,并将其注入模具中,在一定的温度和压力下形成所需的零件形状。
4. 脱脂注射成型后,零件经过脱脂工艺,将有机材料从混合料中去除。
通常使用热处理或溶剂处理方法进行脱脂。
5. 烧结脱脂后的零件被置于特定的高温环境中,金属粉末与有机材料经过烧结而成。
在烧结过程中,金属颗粒之间发生冶金结合,形成致密的金属零件。
二、MIM技术的优势金属粉末注射成型技术相比其他金属加工方式具有以下几个显著优势:1. 复杂形状MIM技术可以制造复杂形状的金属零件,包括细小孔洞、薄壁结构、内部腔体等。
这种高精度和高复杂性的加工能力,使得MIM技术在航空航天、医疗器械、汽车零部件等领域得到广泛应用。
2. 材料多样性MIM技术可以使用多种金属粉末制造零件,涵盖广泛的金属材料,包括不锈钢、合金钢、铁基合金、钛合金等。
这使得MIM技术具有较大的材料选择范围,满足不同应用领域对材料性能的需求。
金属粉末注射成型技术(MIM)
金属粉末注射成型技术(Metal Powder Injection Molding,简称MIM)是将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净形成形技术。
其基本工艺过程是:首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混练,经制粒后在加热塑化状态下(~150℃)用注射成形机注入模腔内固化成形,然后用化学或热分解的方法将成形坯中的粘结剂脱除,最后经烧结致密化得到最终产品。
与传统工艺相比,具有精度高、组织均匀、性能优异,生产成本低等特点,其产品广泛应用于电子信息工程、生物医疗器械、办公设备、汽车、机械、五金、体育器械、钟表业、兵器及航空航天等工业领域。
因此,国际上普遍认为该技术的发展将会导致零部件成形与加工技术的一场革命,被誉为“当今最热门的零部件成形技术”和“21世纪的成形技术”。
美国加州Parmatech公司于1973年发明,八十年代初欧洲许多国家以及日本也都投入极大精力开始研究该技术,并得到迅速推广。
特别是八十年代中期,这项技术实现产业化以来更获得突飞猛进的发展,每年都以惊人的速度递增。
到目前为止,美国、西欧、日本等十多个国家和地区有一百多家公司从事该工艺技术的产品开发、研制与销售工作。
日本在竞争上十分积极,并且表现突出,许多大型株式会社均参与MIM工业的推广,这些公司包括有太平洋金属、三菱制钢、川崎制铁、神户制钢、住友矿山、精工--爱普生、大同特殊钢等。
目前日本有四十多家专业从事MIM产业的公司,其MIM工业产品的销售总值早已超过欧洲并直追美国。
到目前为止,全球已有百余家公司从事该项技术的产品开发、研制与销售工作,MIM技术也因此成为新型制造业中最为活跃的前沿技术领域,被世界冶金行业的开拓性技术,代表着粉末冶金技术发展的主方向MIM技术金属粉末注射成型技术是集塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科透与交叉的产物,利用模具可注射成型坯件并通过烧结快速制造高密度、高精度、三维复杂形状的结构零件,能够快速准确地将设计思想物化为具有一定结构、功能特性的制品,并可直接批量生产出零件,是制造技术行业一次新的变革。
MIM金属粉末注射成型技术简介
MIM金属粉末注射成型技术简介MIM(Metal Injection Molding)金属粉末注射成型技术是一种将金属粉末与聚合物混合并注射成型的成型工艺。
这种工艺结合了传统金属粉末冶金和塑料注射成型技术的优势,可以生产出复杂形状、高精度和高强度的金属零件。
MIM工艺的基本原理是将金属粉末与适当比例的聚合物混合,并在高温下注射进模具中。
注射后,模具中的混合物经过固化和烧结两个步骤。
首先,在固化阶段,聚合物在高温下固化成强度较低的绿坯。
然后,在烧结阶段,通过加热使聚合物燃烧脱除,金属粉末颗粒在密实的绿坯中结合成金属零件。
MIM工艺具有以下几个优点。
首先,它可以实现复杂形状的金属零件的制作,包括内腔、细槽和细孔等特殊结构。
其次,MIM可以生产出精度高、表面光滑的零件。
此外,在同样强度要求下,MIM制件的重量通常比传统制造工艺更轻。
最后,MIM工艺适用于大批量生产,可以实现高效率、低成本的生产。
MIM工艺的主要应用领域包括电子、汽车、医疗、军工等行业。
在电子领域,MIM可以制作出细小的电子器件,如连接器、电池片和耳机插头等。
在汽车领域,MIM可以制作出复杂的发动机零件、传动系统部件和刹车系统组件等。
在医疗领域,MIM可以制作出高精度的人工关节、牙科器械和手术工具等。
在军工领域,MIM可以制作出高强度、耐磨的武器部件和飞行器部件等。
然而,MIM工艺也存在一些限制。
首先,MIM工艺的设备和材料成本较高,需要更高的投资。
其次,MIM的制造周期较长,通常需要数周至数月的时间。
最后,MIM工艺的材料种类有限,只适用于可烧结金属粉末,如不锈钢、合金钢和钛合金等。
总的来说,MIM金属粉末注射成型技术是一种高效、精密和经济的金属制造工艺。
随着对金属零件的需求不断增加,MIM有望在各行业中得到更广泛的应用。
未来,随着新材料的发展和工艺改进,MIM技术将进一步提升零件的性能和质量,为各行业的发展带来更多的机遇和挑战。
金属粉末注射成型技术模版
金属粉末注射成型技术模版金属粉末注射成型技术(Metal Powder Injection Molding,简称MIM)是一种将细小金属粉末通过混合、精磨、注射成型和烧结工艺,制造复杂形状金属零件的先进制造技术。
该技术结合了传统注射成型和粉末冶金工艺的优势,具备高质量、高精度、高效率及节能环保等优点,并被广泛应用于航空、汽车、电子、医疗等领域。
本文将从MIM的工艺流程、材料选择、设备要求等方面进行介绍。
一、MIM工艺流程MIM工艺主要包括金属粉末的制备、混合、粉末与增塑剂的注射成型、烧结和后处理等环节。
1. 金属粉末的制备金属粉末是MIM工艺的核心材料,其品质影响成品零件的质量。
金属粉末可以通过多种方法获得,如气雾法、水雾法、球磨法等。
制备金属粉末需要控制粉末粒度、形状和分布等参数,以满足MIM工艺的要求。
2. 混合混合是将金属粉末与增塑剂、增稠剂等混合均匀的过程。
增塑剂的作用是使混合物具有足够的可塑性和可压性,增稠剂则用于控制混合物的流动性。
混合的目标是获得均匀的混合物,以提高注射成型的稳定性和一致性。
3. 注射成型注射成型是将混合物注入金属模具中,并施加足够的压力使其充满模具腔体的过程。
注射成型设备通常包括注射机、模具和温控系统。
注射成型需要控制温度、压力和注射速度等参数,以获得理想的成品零件。
4. 烧结烧结是将注射成型后的零件进行加热,使金属粉末颗粒结合为实体的过程。
烧结过程中需要控制温度、时间和气氛等参数,以实现金属结合和材料致密化。
烧结后的零件通常需要进行后处理,如去除增塑剂、调质等。
二、材料选择MIM技术可以制造多种金属材料,如不锈钢、钛合金、钴基合金等。
材料选择需考虑零件的用途和要求,如强度、耐热性、耐腐蚀性等。
常用的MIM材料包括:1. 不锈钢:具有良好的强度、耐热性和耐腐蚀性,广泛应用于汽车、医疗等领域。
2. 钛合金:具有良好的比强度和耐腐蚀性,适用于航空、航天等高温高压环境。
金属的粉末注射成型技术
金属的粉末注射成型技术
金属粉末注射成型技术(Metal Powder Injection Molding,简称MIM)是发展至今最先进的一种小批量生产要求精密复杂零件的高技术技术。
MIM技术是一种热致凝固的成型技术,能够在低温(一般在200-300℃)及低压(一般为50-150MPa之间)的条件下进行加工,将外形精密、规格复杂的金属粉末挤压成型,利用高温热致凝固成型而制得复杂的金属零件。
MIM技术的主要流程主要包括材料制备、模具制备和成型烧结三个部分。
材料制备包括:混合、消粒、压制、搅拌及造粒等工序。
MIM技术所用金属粉末材料分两大类:一类是质量比较稳定的内部结构欠晶的粉末,铁、钢、铜;另一类是其他一些稀有金属,如钛、硼、银、锆、钨等,其含金量比较高。
金属粉末的粒径大小以及水合作用均对模具的质量有明显影响。
模具制备,是将金属粉状混合物填充进模具,用特殊的装置,以精确的压力、温度将粉末材料填缩成固体零件形状的工序,其又分为热凝固成型和气凝固成型,热凝固成型技术中,常用的有塑性凝固注射成型、凝固热压成型、凝固热熔成型。
最后是成型烧结,在高温等环境下,通过去除材料体内的组分,形成固态聚合物状态,从而达到陶瓷晶体的烧结。
金属粉末注射成型技术
金属粉末注射成型技术金属粉末注射成型(Metal Powder Injection Molding,简称MIM)技术是一种通过将金属粉末与热塑性聚合物射出成型技术相结合,制造复杂形状的金属制品。
MIM技术结合了传统的注射成型和金属粉末冶金技术的优点,能够高效、精确地制造出形状复杂的金属部件。
下面将从工艺原理、材料特点、工艺流程以及应用领域等方面详细介绍MIM技术。
一、工艺原理MIM技术主要包括四个步骤,即粉末混合、注射成型、烧结和后处理。
首先,将金属粉末与增塑剂、溶剂等辅助剂混合均匀,形成可塑性的混合料。
然后,将混合料装入注射机中,通过高压力将混合料注射至模具腔穴中,得到近成型的部件。
接下来,通过烧结工艺,将成型的部件进行加热,使金属粉末颗粒之间相互扩散,实现部件的致密化和结合。
最后,进行去脱模、表面处理等后处理工艺,使得最终制品达到所需的精度和表面质量。
二、材料特点MIM技术可以制造多种金属的制品,包括不锈钢、钛合金、铜合金、铁合金等。
这些材料具有良好的机械性能、耐磨、耐腐蚀等特点,可以满足各种应用领域的需求。
金属粉末的粒度一般在5-20μm之间,可以根据制品要求进行选择。
此外,MIM制品可以采用多种表面处理工艺,如抛光、电镀、喷涂等,进一步提高产品的表面质量和装饰效果。
三、工艺流程MIM技术的工艺流程相对复杂,包括原料准备、混合、注射、烧结和后处理等环节。
首先,需要根据制品要求选择合适的金属粉末和添加剂,并对其进行筛选和处理。
然后,将金属粉末与增塑剂、溶剂等辅助剂进行混合,形成可塑性的混合料。
接下来,将混合料装入注射机中,通过高压力将混合料注射至模具腔穴中。
然后,将近成型的部件进行烧结,使其实现致密化和结合。
最后,通过去脱模、除渣、表面处理等后处理工艺,得到最终的金属部件。
四、应用领域MIM技术的应用领域非常广泛,包括电子通讯、汽车工业、医疗器械、军工等领域。
在电子通讯领域,MIM技术可以制造小型高精度的连接器、插件等零部件,满足电子设备不断减小体积和提高性能的需求。
干货一文看懂金属注射成型(MIM)
干货一文看懂金属注射成型(MIM)1、金属注射成形(MIM)介绍金属注射成形(MIM)是一种金属先进制造技术,融合了塑料注塑成形和粉末冶金两种传统工艺的优势。
众多性能要求高的产品均使用MIM,涉及电子、民生、汽配、医疗器械、军工、航天等行业。
如移动电话,电子散热器、密封包装、接线盒、工业用工具、光纤连接器、流体喷洒系统、运动设备、硬盘,汽车供油与点火系统,牙科器械与牙齿加固工具、制药设备、泵、手术器械,航天与国防系统等。
MIM即(Metal Injection Molding)是金属注射成型的简称。
是将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料注射于模型中的成形方法。
它是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。
2、金属注射成形(MIM)流程MIM流程结合了注塑成型设计的灵活性和精密金属的高强度和整体性,来实现极度复杂几何部件的低成本解决方案。
MIM流程分为四个独特加工步骤(混合、成型、脱脂和烧结)来实现零部件的生产,针对产品特性决定是否需要进行表面处理。
MIM制造流程一般包括:混炼造粒、注塑成型、脱脂、烧结以及二次处理等。
3、MIM工艺主要技术特点:•适合各种粉末材料的成形,产品应用十分广泛;•原材料利用率高,生产自动化程度高,适合连续大批量生产。
•能直接成形几何形状复杂的小型零件(0.03g~200g);•零件尺寸精度高(±0.1%~±0.5%),表面光洁度好(粗糙度1~5μm);•产品相对密度高(95~100%),组织均匀,性能优异;4、MIM件的常用几种表面处理工艺抛光处理利用机械、化学或电化学的作用,使工件表面粗糙度降低,以获得光亮、平整表面的加工。
电镀处理利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺。
电镀可以起到防止金属氧化(如锈蚀),提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性(硫酸铜等)及增进美观等作用。
PVD处理利用物理过程实现物质转移,将原子或分子由源转移到基材表面上的过程。
金属注射成形 MIM
PIM
技术概念:
粉末注射成形工艺技术(简称 PIM),包括金属注射成形(Metal Injection Molding,MIM)与陶瓷注射成形(Ceramics Injection Molding,CIM)两部分是一种将粉末冶金与塑料成形工艺相结合的新型制造工艺技术。
它是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。
聚合物将其粘性流动的特征赋予混合料,而有助于成形、模腔填充和粉末装填的均匀性。
成形以后排除粘结剂,再对脱脂坯进行烧结。
有的烧结产品还可能要进行进一步致密化处理、热处理或机加工。
烧结产品不仅具有与塑料注射成形法所得制品一样的复杂形状和高精度,而且具有与锻件接近的物理、化学与机械性能。
在传统机械加工技术中,对于复杂的零件,通常是先分解并制作出单个零件,然后再组装;而在使用PIM技术后,完全可以考虑将其整合成完整的单一零件,这样大大减少了生产步骤,简化了加工程序,节约成本,提高效率。
这样的技术特点使得该工艺技术特别适合大批量生产小型、精密、三维形状复杂以及具有特殊性能要求的金属零部件的制造。
下图体现了PIM与其它工艺比较的综合优势:可以低成本地大批量生产复杂形状的高性能产品。
PIM生产制程:。
金属粉末注射成型[参考材料]
否毛糙、变色、起泡,料流表面光滑者表明温度合适。
b、产品直观分析法。对试生产制品观察有无毛糙、波纹、气
泡等弊病。
优质材料
14
3、注射料的品种和性能 对于热塑性粘结剂,料筒温度略高于喷嘴温度,高于模具温度。 对于热固性粘结剂,模具温度略高于喷嘴温度,高于料筒温度。
(3)螺杆转速及背压
必须根据所选用的粘结剂热敏程度及熔体粘度进行调整。
的缺点,特别适合于大批量生产小型、复杂以及具有特殊要求的
金属零件。工艺流程金属粉末+粘结剂→混炼→注射成形→脱脂
→烧结→后处理
MIM工艺所用金属粉末颗粒尺寸一般在0.5~20μm;从理论
上讲,颗粒越细,比表面积也越大,易于成型和烧结。而传统的
粉末冶金工艺则采用大于40μm的较粗的粉末。
有机胶粘剂作用是粘接金属粉末颗粒,使混合料在注射机料
锈钢,工具钢,硬质合金)。原则上任何可高温浇结的粉末材料均可
由MIM工艺造成零件,包括了传统制造工艺中的难加工材料和高熔
点材料。此外,MIM也可以根据用户的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工艺采用微
米级细粉末,既能加速烧结收缩,有助于提高材料的力学性能,延
长材料的疲劳寿命,又能改善耐、抗应力腐蚀及磁性能。对于过硬,
纤维长度的关系。
优质材料
15
(4)注射速度及注射压力
注射压力大小与注射机种类、物料流动性、模具浇口尺寸、 产品厚度、模具温度及流程等因素有关。
一般注射压力略高于热塑性塑料的注射压力。 保压的作用:使制品冷却收缩时得以补料,尺寸准确,表 面光洁,有利于消除气泡。保压时间一般0.3~2分钟,特厚制 品可达5~10分钟。 注射速度与注射压力、温度、模口尺寸等因素有关。注射 速度慢不利于充模,生产效率低,注射速度过快易混入气泡。 需通过实际实验确定。
【精品】金属注射成形介绍
金属注射成形介绍金属注射成形(MetalInjection Molding,简称MIM)是一种从塑料注射成形行业中引伸出来的新型粉末冶金近净成形技术,众所周知,塑料注射成形技术低廉的价格生产各种复杂形状的制品,但塑料制品强度不高,为了改善其性能,可以在塑料中添加金属或陶瓷粉末以得到强度较高、耐磨性好的制品。
近年来,这一想法已发展演变为最大限度地提高固体粒子的含量并且在随后的烧结过程中完全除去粘结剂并使成形坯致密化。
这种新的粉末冶金成形方法称为金属注射成形。
金属注射成形的基本工艺步骤是:首先是选取符合MIM要求的金属粉末和粘结剂,然后在一定温度下采用适当的方法将粉末和粘结剂混合成均匀的喂料,经制粒后在注射成形,获得的成形坯经过脱脂处理后烧结致密化成为最终成品。
1.MIM粉末及制粉技术MIM对原料粉末要求较高,粉末的选择要有利于混炼、注射成形、脱脂和烧结,而这往往是相互矛盾的,对MIM原料粉末的研究包括:粉末形状、粒度和粒度组成、比表面等,表1中列出了最适合于MIM用的原料粉末的性质。
由于MIM原料粉末要求很细,MIM原料粉末价格一般较高,有的甚至达到传统PM 粉末价格的10倍,这是目前限制MIM技术广泛应用的一个关键因素,目前生产MIM用原料粉末的方法主要有羰基法、超高压水雾化法、高压气体雾化法等. 1.1羰基法MIM最早使用的粉末是羰基法生产的,美国GAF化学公司采用较粗的海绵铁粉作原料,制粒后在350度氢气中退火活化,然后置于反应器中,铁粒暴露在循环的CO中,气体压力为6OPMa,温度160度,铁与CO发生反应,得到气态的Fe(CO)5,并加以冷凝收集,接下来,使Fe(CO)5蒸发通过一个垂直的反应塔,反应塔加热到300度,在催化剂NH3作用下,Fe(CO)5在塔顶部分解为Fe和CO气体,将沉积的铁粉聚集体球磨,得到符合要求的成品铁粉,粉中一般含0。
8%C,0.7%N和0.3%O(质量分数).羰基法是一种较为成熟的制备MIM用粉末的方法,所制得的粉末呈秋形,粒度小,但是羰基法只能生产有限的几种粉末(如铁粉、镍粉),不易生产包含2种以上元素的合金粉,而且羰基法生产过程毒性大,在MIM生产过程中还存在碳含量控制的问题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一文看懂金属注射成型(MIM)常用材料
一金属注射成型简介
金属注射成型(Metal Injection Molding,MIM)是一种适于生产小型、三维复杂形状以及具有特殊性能要求制品的近净成形工艺。
该技术是将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净形成形技术。
其基本工艺过程是:将各种微细金属粉末(一般小于
20μm)按一定的比例与预设粘结剂,制成具有流变特性的喂料,通过注射机注入模具型腔成型出零件毛坯,毛坯件经过脱除粘结剂和高温烧结后,即可得到各种金属零部件。
流程图如下:二理想的MIM金属粉末什么样?
粉末粒度、振实密度和颗粒形状是决定粉末能否成功用于MIM工艺的关键性能指标。
MIM工艺要求原料粉末很细(~10μm) , 以保证均匀的分散度、良好的流变性能和较大的烧结速率。
金属粉末微观结构(*2500倍)
理想的MIM 用粉末为:粉末粒度2~8μm ;松装密度
40 %~50 % ;振实密度50 %以上;粉末颗粒为近球形、比表面大。
目前,MIM金属粉末原料包括铁、镍、钛、不锈钢、贵金属、超合金等多种材料。
同时更在向多样化发展,例如结构材料、功能材料、磁性材料等。
生产MIM 粉末的方法主要有:羰基法、超高压水雾化法、高压气体
雾化法、等离子体雾化法以及层流雾化法。
不同的粉末制备技术对粉末的粒度、颗粒形状、微观结构、化学性质、制造成本等都有不同的影响。
雾化制粉图片来源Lemtech
MIM金属粉末相关企业如下:Sandvik(山特维克)Epson ATMIX日本太平洋卡彭特特种金属(常熟)有限公司湖南恒基粉末科技有限责任公司江西悦安超细金属有限公司中泰合金材料有限公司江苏天一超细金属粉末有限公司广州有色金属研究院晋江市中和特种粉末材料公司浙江泰堡金属制品有限公司玉溪大红山矿业有限公司粉末冶金科技分公司苏州豪昇粉末五金制品有限公司深圳威泰克斯粉末冶金股份有限公司深圳市铂科新材料股份有限公司大陆塑天实业有限公司昆山纳诺新材料科技有限公司晋江市中和特种磁性材料有限公司湖南宁乡吉唯信金属粉体有限公司飞而康快速制造科技有限责任公司秦皇岛市雅豪新材料科技有限公司东莞市顶鑫不锈钢公司石家庄利德粉末材料有限责任公司湖州慧金材料科技有限公司大同特殊钢(上海)有限公司广东鸿海金属材料有限公司安泰科技粉末与制品分公司东莞市酬勤包装制品有限公司绵阳西磁新材料有限公司………… 三MIM如何选择粘结剂?
图:小尺寸工件对粘结剂稳定性的要求越来越高图片来源Makepolo
粘结剂是MIM技术的核心,MIM与常规粉末冶金方法相比的一个重要差异即粘结剂含量高。
粘结剂的主要作用是充当粘结金属粉末颗粒流动的载体以及成型后保持工件形状。
MIM用粘结剂应满足如下要求:
与粉末接触角小,粘附力强且不与粉末反应;射出温度范围内粘度变化不大,但冷却时粘度变化速度快不易粘模;用量少,用较少的粘结剂能使混合料产生较好的流变性;粘结剂的选择十分关键,若粘结剂选择不当可能产生以下缺陷:粘结剂是怎么分类的?一个实用的粘结剂一般由几种组元组成,每种组元有各自独特的功能,按照功能可以分为主要粘结剂、次要粘结剂和添加剂这几种。
根据粘结剂体系中主要粘结剂组元及其性质可以把粘结剂体系分为热塑性粘结剂、热固性粘结剂、凝胶体系和水溶性粘结剂以及特殊体系等。
其中,热塑性粘结剂应用最广泛,分为石蜡基粘结剂、油基粘结剂、聚合物基粘结剂等。
下表列出了几种主要MIM粘结剂体系的优缺点:热塑性粘结剂一般由高分子聚合物、低分子物质以及必要的添加剂组成(石蜡基粘结剂、油基粘结剂等分类是根据低分子物质来区分的)。
各组成部分作用如下:高分子聚合物:黏度高,强度高,在注射后及脱脂过程中保持坯块形状低分子物质:粘度低,流动性好,脱脂过程中能在较低温度下首先被脱除,在坯块中留下连通空隙,有利于后期快速热熔
脂的进行添加剂:改善应力、降低粘度、增加润湿性或润滑性等表:商用热塑性粘结剂主要组分特性。