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MIM金屬粉末注射成形優點和工藝流程

2020-03-30 21:08:38      點擊:
    MIM為金屬粉末注射成形(MetalInjection Molded)的簡稱,金屬粉末注射成形技術是塑料成型工藝學、高分子化學、粉末冶金工藝學和金屬材料學等多學科滲透與交叉的產物。關于MIM有一個很實用的解釋:把金屬零件設計的像塑膠注射零件一樣;利用塑膠注射快速復制的優點,將金屬零件注射成形,然后經過熱制程作成金屬實體零件。
   MIM雖然是金屬粉末成形,但離不開塑料。注塑成型粒料有金屬粉末和塑料組成,塑料主要是起到粘接和潤滑的作用。通過塑料的包覆作用,金屬粉末對螺桿的磨損大幅減小,注塑熔體流動性增加,從而使得金屬注塑成為可能。

一、六大優點使MIM備受關注:
(1)可成型高度復雜結構的結構零件
傳統金屬加工一般是金屬板通過車、銑、刨、磨、鉆、鏜等加工成產品;由于技術成本和時間成本問題,這類產品難易做到復雜結構。MIM用注射機注射成形產品毛坯,保證物料充分充滿模具型腔,也就保證了零件高復雜結構的實現。

(2)制品微觀組織均勻、密度高、性能好
一般情況下,壓制產品的密度最高只能達到理論密度的85%;MIM技術得到的產品密度達到96%以上。

(3)效率高,易于實現大批量和規;a
MIM技術使用的金屬模具,其壽命和工程塑料注射成型具模具相當。由于使用金屬模具,MIM適合于零件的大批量生產。

(4)適用材料范圍寬,應用領域廣闊
鐵基,低合金,高速鋼,不銹鋼,克閥合金,硬質合金等都適合MIM成形。

(5)大幅度節約原料
一般金屬加工成形金屬利用率比較低,比如:樂視MAX手機金屬外殼原料利用率不足10%,大部分鋁合金成為碎屑。MIM能夠大幅度提高原材料利用率,理論上為100%的利用。

(6)MIM工藝采用微米級細粉末
既能加速燒結收縮,有助于提高材料的力學性能,延長材料的疲勞壽命,又能改善耐、抗應力腐蝕及磁性能。

二、MIM的工藝過程:
1、混料、造粒
    混料是把金屬粉末與有機粘接劑均勻摻混在一起,使各種原料成為注射成型用混合料。造粒是將混合料擠出造粒成顆粒。MIM工藝所用的金屬粉末顆粒尺寸一般在0.5~20μm。從理論上講,顆粒越細,比表面積也越大,越易于成形和燒結。有機粘結劑的作用是粘結金屬粉末顆粒,使混合料在注射機料筒中加熱后具有流變性和潤滑性,即粘結劑是帶動粉末流動的載體。因此,粘結劑的選擇是整個粉末注射成形的關鍵。常見的粘結劑有:PP、PE、EVA、PEG和POM。

2、注塑成型
   這類注塑成型和普通金屬注塑成型區別不大,但要求螺桿更加耐磨。

3、脫脂(也叫萃。
    在燒結前必須去除毛坯內所含有的有機粘結劑,該過程稱為萃取。萃取工藝必須保證粘結劑從毛坯的不同部位沿著顆料之間的微小通道逐漸排出,而不降低毛坯的強度。粘結劑的排除速率一般遵循擴散方程。

4、燒結
    燒結能使多孔的脫脂毛坯收縮密化成為具有一定組織和性能的制品。盡管制品的性能與燒結前的許多工藝因素有關,但在許多情況下,燒結工藝對最終制品的金相組織和性能有著很大甚至決定性的影響。

5、二次處理
    對于尺寸要求較為精密的零件,需要進行必要的后處理。這工序與常規金屬制品的熱處理工序相同。二次處理用的較多的工藝有精密CNC。
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