金屬成型新工藝：MIM(金屬粉末注射成型)工藝詳細(xì)介紹

1、金屬成型新工藝：MIM （金屬粉末注射成型）工藝詳細(xì)介紹小編備注：結(jié)合國(guó)內(nèi)目前 MIM現(xiàn)狀補(bǔ)充了一些資料。轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明文章來(lái)源：金屬注射成型網(wǎng)1 MIM是一種近凈成形金屬加工成型工藝MIM （Metal injection Molding ）是金屬注射成形的簡(jiǎn)稱。是將金屬粉末與其粘結(jié)劑的增塑混合料注射于模型中的成形方法。它是先將所選金屬粉末與粘結(jié)劑進(jìn)行混煉，然后將混合料進(jìn)行制粒再注射成形所需要的形狀胚料，然后通過(guò)高溫?zé)Y(jié)，得到具有強(qiáng)度的金屬零 件。MIM流程結(jié)合了注塑成型設(shè)計(jì)的靈活性和精密金屬的高強(qiáng)度和整體性,來(lái)實(shí)現(xiàn)極度復(fù)雜幾何部件的低成本解決方案。MIM流程分為四2 MIM工藝流程步驟個(gè)獨(dú)特加

2、工步驟（混合、成型、脫脂和燒結(jié)）來(lái)實(shí)現(xiàn)零部件的生產(chǎn)，針對(duì)產(chǎn)品特性決定是否需要進(jìn)一步的機(jī)械加工或進(jìn)行表面處理Ike li細(xì)I曲$混合精細(xì)金屬粉末和熱塑性塑料、石蠟粘結(jié)劑按照精確比例進(jìn)行混合?；旌线^(guò)程在一個(gè)專門的混合設(shè)備中進(jìn)行，加熱到一定的溫度使粘結(jié)劑 熔化。大部分情況使用機(jī)械進(jìn)行混合，直到金屬粉末顆粒均勻地涂上粘結(jié)劑冷卻后，形成顆粒狀（稱為原料），這些顆粒能夠被注入模 腔。CNPIM備注：混煉是 MIM 工藝中非常重要的一道工序。目前混煉有幾種體系，不同的添加劑，后面對(duì)應(yīng)需要不同的脫脂方法將添加劑 去除。最常用的蠟基和塑基，分別對(duì)應(yīng)熱脫脂和催化脫脂。成型注射成型的設(shè)備和技術(shù)與注塑成型是相似的。顆

3、粒狀的原料被送入機(jī)器加熱并在高壓下注入模腔。這個(gè)環(huán)節(jié)形成（green part ）冷卻后脫模，只有在大約200 °的條件下使粘結(jié)劑熔化（與金屬粉末充分融合），上述整個(gè)過(guò)程才能進(jìn)行，模具可以設(shè)計(jì)為多腔以提高生產(chǎn)率。 模腔尺寸設(shè)計(jì)要考慮金屬部件燒結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的收縮。每種材料的收縮變化是精確的、已知的。脫脂脫脂是將成型部件中粘結(jié)劑去除的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程通常分幾個(gè)步驟完成。絕大部分的粘結(jié)劑是在燒結(jié)前去除的，殘留的部分能夠支撐部 件進(jìn)入燒結(jié)爐。脫脂可以通過(guò)多種方法完成，最常用的是溶劑萃取法。脫脂后的部件具有半滲透性，殘留的粘結(jié)劑在燒結(jié)時(shí)很容易被揮發(fā)。CNPIM備注：目前最常用的脫脂方法是BASF

4、推出的Catamold 催化脫脂方法，需要用到專用的催化脫脂爐（欲了解詳情，請(qǐng)關(guān)注本公眾號(hào)，回復(fù)數(shù)字19，了解催化脫脂工藝，回復(fù)數(shù)字20，了解催化脫脂爐的結(jié)構(gòu)和工作原理）經(jīng)過(guò)脫脂的部件被放進(jìn)高溫、高壓控制的熔爐中。該部件在氣體的保護(hù)下被緩慢加熱，以去除殘留的的粘合劑。粘結(jié)劑被完全清除后，該部件就會(huì)被加熱到很高的溫度，顆粒之間的空隙由于顆粒的融合而消失。該部件定向收縮到其設(shè)計(jì)尺寸并轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)致密的固體。對(duì) 于大多數(shù)的材料，典型的燒結(jié)密度理論上大于97%。高燒結(jié)密度使得產(chǎn)品性能與鍛造材料相似。CNPIM備注：對(duì)于常見(jiàn)的金屬注射成型材料，目前常用的是真空燒結(jié)爐。關(guān)注本公眾號(hào)回復(fù)數(shù)字21 ,可查看真空

5、燒結(jié)爐的工作原理介紹。機(jī)械加工CNPIM備注：這一段是小編補(bǔ)充加入進(jìn)來(lái)的。對(duì)于外觀件或表面要求高、精度要求高的產(chǎn)品，或有些結(jié)構(gòu)沒(méi)有辦法在注塑模具上一次成型的特征，會(huì)需要進(jìn)行二次加工。最常見(jiàn)的是CNC加工，鉆孔攻牙。這在手機(jī)數(shù)碼產(chǎn)品零件上體現(xiàn)的比較明顯。有興趣的了解一下蘋果手機(jī)里面的金屬部件的加工工藝。表面處理根據(jù)具體需求，有些部件燒結(jié)后可能需要進(jìn)行表面處理。熱處理可以提高金屬物理性能。電鍍、涂裝可以應(yīng)用于高密度材料。提供焊接 或冷卻處理技術(shù)。CNPIM 備注：還是補(bǔ)充說(shuō)外觀件。 絕緣性能，不同的顏色，不同的質(zhì)感，防指紋等等，通過(guò)表面處理工藝，產(chǎn)品更加多姿多彩 對(duì)于外觀件，PVD最常見(jiàn)，有興趣可

6、回復(fù)數(shù)字 07 了解PVD相關(guān)工藝簡(jiǎn)介。3 MIM產(chǎn)品通常具有以下特性復(fù)雜性精密性MIM和注塑成型一樣，形狀設(shè)計(jì)沒(méi)有限制。由于MIM是一個(gè)成型過(guò)程，附加的產(chǎn)品特性不會(huì)增加成本，這使得MIM 成為將獨(dú)立零件組合成多功能的產(chǎn)品的理想途徑。MIM設(shè)計(jì)規(guī)則同注塑成型非常接近，從而適用于幾乎所有產(chǎn)品MIM凈成型精度的參考設(shè)計(jì)通常是尺寸的土0.5%。某些特性凈成型能達(dá)到土 0.3%。如同其它技術(shù)一樣，精度要求越高成本越高，因此在質(zhì)量允許情況下鼓勵(lì)適度放寬公差要求。MIM 一次成型無(wú)法達(dá)到的公差可以借助表面處理實(shí)現(xiàn)。重量和尺寸MIM特別適合重量小于100克的零部件，少于 50克是最經(jīng)濟(jì)的。然而，重量達(dá)250

7、克的零部件也可以處理。MIM工藝的主要成本是原材料，因此MIM通過(guò)新技術(shù)來(lái)盡可能減少零部件的重量。同塑料產(chǎn)品一樣，可以在不影響產(chǎn)品完整性的條件下，通過(guò)內(nèi)核和支架來(lái)減 少零部件的重量。MIM在極小和微型零部件方面表現(xiàn)突出，重量小于0.1克也是可行的。重量不是限制因素，長(zhǎng)度超過(guò)250mm 的產(chǎn)品也能被處理。薄型化小于6毫米的壁厚對(duì)于 MIM是最適合的。較厚的外壁也可以，但是成本會(huì)由于處理時(shí)間長(zhǎng)和增加額外材料而增加。另外，低于0.5 mm的極薄壁對(duì)MIM也是能實(shí)現(xiàn)，但對(duì)設(shè)計(jì)有很高的要求產(chǎn)量MIM需要客戶投資模具和工具M(jìn)IM是彈性較大的工藝，年需求量幾千到幾百萬(wàn)的產(chǎn)量能夠非常經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)。和鑄造件、注塑件一樣, 費(fèi)用，所以對(duì)小批量的產(chǎn)品而言，通常會(huì)影響到成本估算。原料MIM能處理很多材料，包括鐵合金、超級(jí)合金、鈦合金、銅合金、耐火金屬、硬質(zhì)合金、陶瓷和金屬基復(fù)合材料。雖然有色合金鋁和銅 在技術(shù)上是可行的，但是通常由其他更經(jīng)濟(jì)的方式進(jìn)行處理，如壓鑄或機(jī)加工。4 MIM設(shè)計(jì)指導(dǎo)MIM被廣泛運(yùn)用到各個(gè)汽車、醫(yī)療、電子、工業(yè)、消費(fèi)等各行業(yè)，產(chǎn)品涉及包括汽車配件