Hinge部件工艺_金属粉末注射成形
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金属粉末注射成型件的工艺及特点粉末注射成型工艺流程工艺中应着重说明的几点:1、金属粉末用细粉。
2、成型是用塑料模具成型,用的是塑料成型的原理。
3、烧结与传统粉末冶金烧结办法基本相同。
4、脱粘造成的工艺局限性。
* 粉末注射成型与其他工艺相比的特点1. 粉末注射成型与传统粉末冶金相比制造工艺 MIM工艺传统粉末冶金工艺粉末粒径(μ)2-15 50-100相对密度(%) 95-98 80-85产品重量(g)小于或等于5010-数百产品形状三维复杂形状二维简单形状机械性能优劣2. 粉末注射成型与精密铸造相比在金属成形工艺中,压铸和精密铸造是可以成形三维复杂形状的零件,但压铸仅限于低熔点金属,而精密铸造(IC)限于合金钢、不锈钢、高温合金等高熔点金属及有色金属,对于难熔合金如硬质合金、高密度合金、金属陶瓷等却无能为力,这是IC的本质局限性,而且IC 对于很小、很薄、大批量的零件生产是十分困难或不可行的。
IC产业化已成熟,发展的潜力有限。
MIM是新兴的工艺,将挤入IC大批量小零件的市场。
3. 粉末注射成型与传统机械加工相比较。
传统机械加工法,近来靠自动化而提升其加工能力,在效率和精度上有极大的进步,但是基本的程序上仍脱不开逐步加工(车削、刨、铣、磨、钻孔、抛光等)完成零件形状的方式。
机械加工方法的加工精度远优于其他加工方法,但是因为材料的有效利用率低,且其形状的完成受限于设备与刀具,有些零件无法用机械加工完成。
相反的,MIM可以有效利用材料,形状自由度不受限制。
对于小型、高难度形状的精密零件的制造,MIM工艺比较机械加工而言,其成本较低且效率高,具有很强的竞争力。
4. 粉末注射成型与其他成型工艺比较总表加工法比较项目 MIM 精密铸造传统粉末冶金冷间锻造机械加工压口形状自由度45 2 2 4 4精度4 3 45 5 3机械强度 4 4 2 5 5 1材质适用自由度 5 4 5 2 3 2模具费 3 4 3 1 5 3量产性 5 2 5 5 3 5产品价格 3 2 4 5 2 4* 粉末注射成型工艺技术的优点MIM的工艺优点可归纳如下:⑴ MIM可以成形三维形状复杂的各种金属材料零件(只要这种材料能被制成细粉)。
金属粉末的注射成型金属粉末的注射成型,也被称为金属粉末注射成型(Metal Powder Injection Molding,简称MIM),是一种先进的制造技术,将金属粉末与有机物相结合,通过注射成型和烧结工艺,制造出高密度、精确尺寸、复杂形状的金属零件。
在金属粉末注射成型过程中,首先将金属粉末与有机粘结剂和其他添加剂混合均匀,形成金属粉末/有机物混合物。
其次,在高压下,将混合物通过注射机注射到具有细微孔隙和管道的模具中。
模具通常采用两片结构,上模和下模之间形成的形状即为所需制造的零件形状。
注射机将足够的压力用于将混合物推进模具的每一个细微空间,以确保零件形状准确,毛边小。
注射后,模具中的混合物开始固化,形成绿色零件。
最后,通过烧结处理,去除有机物并使金属颗粒结合成整体,形成具有理想密度和力学性能的金属粉末零件。
相对于传统的金属加工方法,金属粉末注射成型具有以下优势:首先,MIM可以制造复杂形状的金属零件,包括薄壁结构、内外复杂曲面和细小结构,满足了一些特殊零件的制造需求。
其次,MIM的材料利用率高,废料少,可以减少原材料和能源的浪费。
此外,零件的尺寸稳定性好,需要的加工工序少,可以降低生产成本。
最重要的是,对于一些其他制造工艺难以实现的金属材料,例如高强度不锈钢、钨合金和钛合金,MIM可以实现高质量的制造。
然而,金属粉末注射成型也存在应用范围的限制。
首先,相对较高的制造成本使得该技术在一些低成本产品上难以应用。
其次,较大的尺寸限制了MIM在制造大尺寸、高精度的零件上的应用。
此外,与其他成型方法相比,MIM的制造周期较长,对行业响应速度要求较高的场景不适用。
尽管如此,金属粉末注射成型技术已经在汽车、电子产品、医疗器械、工具和航空航天等领域得到了广泛的应用。
随着制造技术的进步和材料属性的改进,金属粉末注射成型有望在更多领域发挥其优势,并带来更多创新的解决方案。
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)是一种先进的金属加工技术,将金属粉末与有机粘结剂混合,经过注射成型、脱脂和烧结等多个工艺步骤,最终制造出高精度、复杂形状的金属零件。
MIM技术结合了传统的塑胶注射成型和粉末冶金工艺,可以在一次制造过程中实现高效的生产。
MIM技术的关键步骤是粉末的混合与注射成型。
首先,将金属粉末与有机粘结剂按一定比例混合,并进行干燥处理,确保粉末颗粒均匀分散。
然后,将混合物装入注射机中,通过高压将混合物注入到预先制作好的模具中。
注射成型后,零件进入下一步的脱脂处理。
脱脂是将注射成型后的零件中的有机粘结剂去除的过程。
通常使用热解脱脂方法,在高温下将有机粘结剂热解,通过挥发、分解等反应将其去除。
脱脂后的零件称为绿体,其具有一定的强度和形状稳定性。
接下来是烧结过程,即将脱脂后的绿体加热到金属粉末熔点以上,使粉末颗粒间相互结合,形成致密的金属零件。
烧结过程通过控制温度和时间,可以调节零件的致密度和性能。
烧结后的金属件通常还需要进行表面处理,如抛光、镀层等,以提高其表面质量和耐腐蚀性。
MIM技术具有以下几个优点:1.高精度:MIM技术可以制造出精度高、尺寸稳定的零件,其精度可以达到0.1%。
2.复杂形状:相比于传统的金属加工方法,MIM技术能够制造出更为复杂的形状,如螺纹、齿轮、细小结构等。
3.省材料:MIM技术可以最大限度地利用金属粉末,减少了废料产生,节约了原材料成本。
4.高效率:MIM技术能够一次成形多个零件,大大提高了生产效率。
而且由于是批量生产,可以降低单件成本。
MIM技术在很多领域都有广泛的应用,包括电子、汽车、医疗器械、航空航天等。
例如,在电子领域,MIM技术可以用于制造微型连接器、导电部件等;在汽车领域,可以制造发动机零件、传动系统零件等。
MIM技术还被广泛应用于医疗器械制造,如人工关节、牙科种植器械等。
金属粉末注射成型技术(MIM)工艺原理介绍金属粉末注射成型技术(MetalPowder Injection Molding Technology,简称MIM)是将现代塑料注射成型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型技术。
MIM基本工艺过程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型技术”和“21世纪的成形技术”。
MIM基本工作原理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。
混合颗粒低于20µ的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。
金属粉末和粘结剂的体积约为60:40。
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。
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(greenpart)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。
模腔尺寸设计要比金属部件20%来补偿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。
金属粉末注射成型工艺流程
金属粉末注射成型(Metal Powder Injection Molding,简称MIM)是一种先进的制造工艺,它结合了传统塑料注射成型和金属粉末冶金工艺的优点,可以生产复杂形状、高精度的金属零部件。
本文将介绍金属粉末注射成型的工艺流程。
首先,金属粉末注射成型的工艺流程包括原料准备、混合、注射成型、脱模、烧结和后处理等步骤。
原料准备,首先需要准备金属粉末和聚合物粉末。
金属粉末通常是通过粉末冶金工艺制备而成,具有一定的粒度和形状。
聚合物粉末则用作成型时的粘结剂。
混合,将金属粉末和聚合物粉末按一定比例混合,并加入一些添加剂,以提高成型性能和烧结性能。
注射成型,将混合物装入注射成型机,通过高压将其注入模具中,形成所需的零部件形状。
注射成型机通常具有高精度和高压力控制系统,以确保成型零件的精度和质量。
脱模,成型后的零部件需要经过脱模处理,通常是通过加热或
溶剂脱模的方式将聚合物粘结剂去除,得到金属粉末预制件。
烧结,金属粉末预制件在高温下进行烧结,使金属颗粒之间发
生扩散和结合,形成致密的金属零件。
后处理,烧结后的零部件可能需要进行表面处理、热处理、机
加工等工艺,以达到最终的产品要求。
总的来说,金属粉末注射成型工艺流程结合了粉末冶金和注射
成型技术的优势,可以生产出具有复杂形状、高精度的金属零部件,广泛应用于汽车、航空航天、医疗器械等领域。
随着材料和工艺的
不断改进,金属粉末注射成型技术将在未来得到更广泛的应用和发展。
粉末注射成型技术介绍粉末注射成形概述:粉末注射成形(Powder Injection Molding,PIM)由金属粉末注射成形(Metal Injection Molding,MIM)与陶瓷粉末注射成形(Ceramics Injection Molding,CIM)两部分组成,它是一种新的金属、陶瓷零部件制备技术,它是将塑料注射成形技术引入到粉末冶金领域而形成的一种全新的零部件加工技术。
MIM的基本工艺步骤是:首先选取符合MIM要求的金属粉末和黏结剂,然后在一定温度下采用适当的方法将粉末和黏结剂混合成均匀的喂料,经制粒后再注射成形,获得成形坯(Green Part),再经过脱脂处理后烧结致密化成为最终成品(White Part)。
粉末注射成形技术的特点:粉末注射成形能像生产塑料制品一样,一次成形生产形状复杂的金属、陶瓷零部件。
该工艺技术利用注射方法,保证物料充满模具型腔,也就保证了零件高复杂结构的实现。
以往在传统加工技术中,对于复杂的零件,通常是先分别制作出单个零件,然后再组装;而在使用PIM技术时,可以考虑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。
1、与传统的机械加工、精密铸造相比,制品内部组织结构更均匀;与传统粉末冶金压制∕烧结相比,产品性能更优异,产品尺寸精度高,表面光洁度好,不必进行再加工或只需少量精加工。
金属注射成形工艺可直接成形薄壁结构件,制品形状已能接近或达到最终产品要求,零件尺寸公差一般保持在±0.10%~±0.30%水平,特别对于降低难以进行机械加工的硬质合金的加工成本、减少贵重金属的加工损失尤其具有重要意义。
2、零部件几何形状的自由度高,制件各部分密度均匀、尺寸精度高,适于制造几何形状复杂、精度密高及具有特殊要求的小型零件(0.2~200g)。
3、合金化灵活性好,对于过硬、过脆、难以切削的材料或原料铸造时有偏析或污染的零件,可降低制造成本。
金属注射成形技术:
金属注射成形 ( Metal injection Molding ,MIM ) 是一种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。
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。
该工艺技术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。
由于粉末冶金技术的优点,它已成为解决新材料问题的钥匙,在新材料的发展中起着举足轻重的作用。
金属注射成形技术特点:
MIM技术作为一种制造高质量精密零件的近净成形技术,具有常规粉末冶金、机加工和精密铸造方法无法比拟的优势。
能象生产塑料制品一样生产形状复杂的小型金属零件(0.1-500g);制件各部分组织均匀、尺寸精度高、相对密度高;表面光洁度好;产品质量稳定,生产效率高,易于实现大批量、规模化生产。
生产流程
产品技术交流→产品设计→模具设计→模具制造
金属粉末、粘结剂→混炼→注射成形→分离粘结剂→烧结→深加工(根据强度需要)→检验→成品。
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。
金属粉末注射成形工艺金属粉末注射成形,又被称为金属三维打印,是一种先进的制造技术,可以快速、高效地制造出复杂形状的金属零部件。
该工艺使用金属粉末作为原料,通过注射成形技术将粉末逐层堆积并熔化,最终形成所需的零部件。
金属粉末注射成形工艺主要包括以下几个步骤:1. 材料准备:首先需要选择适合的金属粉末作为原料,常用的金属粉末包括不锈钢、铝合金、钛合金等。
这些粉末需要经过筛分、分类和预处理等工艺,以保证其质量和性能。
2. 粉末注射:将经过处理的金属粉末注入注射成形机中,通过气压或机械力推动粉末向成型腔体注入,并形成具有预定形状的初模。
3. 粉末固化:在注射成形过程中,粉末通过高温或加热装置进行固化,使其达到一定的强度和硬度。
固化后的金属粉末形成一层层的堆积。
4. 层层熔化:通过高能激光束或电子束熔化技术,对已固化的粉末进行局部加热,使其熔化并与下一层的金属粉末融合在一起。
重复这个过程,直到完成整个零件的制造。
5. 后处理:完成熔化过程后,金属零件需要经过去渣、退火、热处理等后续工艺,以进一步提高零件的性能,去除残留的应力和瑕疵。
金属粉末注射成形工艺具有以下优点:1. 快速高效:相比传统的制造工艺,金属粉末注射成形工艺可以大大缩短制造周期,节约人力和时间成本。
2. 复杂形状:金属粉末注射成形技术可以制造出具有复杂形状的零部件,包括中空结构、内腔结构等。
3. 材料选择多样:金属粉末注射成形工艺可以使用多种金属粉末作为原料,满足不同材料性能和需求。
4. 资源节约:由于金属粉末注射成形工艺是按需制造,不需要额外加工或切割,可以最大限度地节约材料,减少废料产生。
然而,金属粉末注射成形工艺也存在一些挑战,如技术难度高、成本较高等。
随着技术的不断进步和成熟,相信金属粉末注射成形工艺将在未来得到更广泛的应用,成为制造业领域的新宠。
金属粉末注射成形工艺是一项颇具潜力的新兴制造技术,它在汽车、航空航天、医疗器械等许多行业都有广泛应用的前景。
金属粉末注射成形(MIM)
作者: yowelu 时间: 2009-9-8 11:58
一套完美的转轴和铰链总成部件,是由多个关键零组件互相密切配合而成,其中涉及到诸如扭力、寿命试验、耐震测试、落地测试、材料性能、零组件制造工艺的选择等各项性能要求,我认为在以上各项中,尤其以零组件的材质与制造工艺的选择尤为重要,材质可以保证一定的机械性能,而合适的制造工艺即可以经济的进行大批量生产,又可以保证零件的高精度。
在这里,我要着重介绍转轴核心零件的制造工艺--金属粉末注射成形(Metal Injection Molding,简称MIM),MIM近年已发展为粉末冶金中重要的一环并稳定地成长,是一种结合了塑料注射及粉末冶金优点的成型技术,此制程将微细的金属粉末与高分子黏结剂混合加热后,得到具流动性的射料,再经由注射机的注射成型,获得的成形坯经过脱脂处理后烧结致密化成为最终成品,即可以自动化、大量地生产尺寸精密、且具三维形状复杂的小型工件;此制程大大的减少了传统金属加工的繁复程序与成本费用,因此在某些工业应用上具有一定的竞争优势,目前已广泛应用于机械、电子、通讯、汽车、钟表、光电、武器、医疗器械…
MIM工艺设计指南:
与其他加工工艺比较:
与其他制程相对成本分析
MIM制程:
金属粉末射出成形 (Metal Injection Molding,简称MIM)近年已发展为粉末冶金产业中重要之一环并稳定地成长,是一种结合了塑胶射出及粉末冶金优点之近淨成形技术,被誉为“国际最热门的金属零部件制备技术”之一。
此制程将极微细之金属粉末与有机黏结剂混炼加热后,得到具有流动性之射料,经由射出机射入模具中成形,成形后的生胚,需经过脱脂的过程把先前混入的黏结剂脱除,再经由真空烧结后即可得到密度95%以上之高致密度、高强度的产品。
MIM的产品极为适用于精密复杂机械零件或高附加价值的外观产品上。
此外MIM制程大大的减少传统金属加工的繁复程序与成本费用,因批次生产之方式大大提高了生产效率并有效地降低了量产时的成本。
MIM制品:
MIM制程在金属材料体系中广泛适用,原则上可以制成粉末的金属材料都可以用于MIM 制程,但低熔点金属(如:铝、镁、锌等)常用于压铸。
目前上海三展新材料科技有限公司不但拥有专业研发设计能力,还具备了量产的纯熟制造技术,尤其在不锈钢系列、铁系合金等两大材料的量产能力与品质,皆能获得客户满意与信赖,更可以随时接单、量产,提供客户客制化的服务。
1、MIM技术具有塑胶注射工艺容易制备三维结构复杂的金属零部件的优点,可以实现多个简单零件一体化。
如图示:
2、MIM技术可方便的采用一模多穴模具,成形效率高,模具使用寿命长,更换调整模具方便快捷,特别适合于大批量生产,产品性能一致性好,注射料可反复利用,材料利用率达98%以上,从而大大提高了生产效率降低了生产成本。
3、MIM技术使用极微细的金属粉末(粒径:0.5~20μm),注射毛坯经由液相烧结收缩致密化得到的最终零件理论密度可达95%以上,尺寸精度高,可以与锻造、铸造、机加工等材料相媲美,特别是动力学性能优良;最终零件各部位的密度一致,即各向同性,具有极佳的表面光洁度。
选择何种金属成形加工工艺,零件的复杂性和生产产量是两个主要决定因素。
MIM技术在高精确度、三维结构复杂度和量产性上独占优势。
对于零件设计者,应尽可能考虑减
少加工工序,多个简单零件合体成单个复杂零件,易于批量化生产的方式来设计零件,以充分发挥MIM的特点,降本增效!
MIM 金属粉末注射成形手机按键、侧键、装饰条。
医疗钳口
PH按钮
NB 紧固锁心
请问这种技术对模具的要求有哪些,一般模具使用的寿命是多久,以及模具的
费用会不会很高;成型产品的外观面光洁度可以做多少,请教了,谢谢!
还有,如果用此工艺的话,结构设计需要有哪些注意的?
答复:由于注射之射料是极微细的金属粉和有机粘结剂(其中包含塑胶成分)
按照6:4的体积比均匀搅拌混合而成,所以具备塑胶注射时的流动性,模具要
求与结构跟塑胶模的一样,唯独在模仁材质、脱模方式、浇口大小、流道长短
与粗细方面有所不同,该类模具一般寿命在80万模次以上,模具费用一般参照
精密塑胶模的价格。
成形产品一般可达到0.8Ra,若做精细羊毛毡抛光可达到
镜面之表面光洁度。
在产品结构设计方面也可参照塑胶产品的结构设计,但壁厚不要太薄或太厚
(不小于0.4mm,不大于10cm),单件不要太重(原则上不要大于200g)。
问下像这些产品硬度最大极限能做多少,用HV来说下
答复:我靠,这位兄弟问得太不专业了。
金属粉末注射成型工艺适合加工任意金属材料,而金属材料的牌号种类可就多了去了,简单说:钨钢(WC)、低合金钢、不锈钢、工具钢、钛合金、磁性材料等等,每一种材质的特性和硬度都不一样,比如:
钨钢,俗称碳化钨属硬质合金制品,是目前世界上最硬的钢,钨钢的硬度是钛的四倍,钢的2倍。
所以它基本上是零刮损。
钨钢有很让消费者喜爱的地方,这种材料的硬度接近天然钻石,热处理后硬度HRC60(洛氏硬度)以上.
作者: basil 时间: 2010-8-30 14:55
29#luj8851
你好,我以自己所知道的知识给点建议。
MIM一般用在做结构件,关键的特点是可以做复杂结构,可以完成塑件的形状,达到金属的强度。
MIM工艺密度比较高,重量较重,所以一般都用在小的结构件上。
MOTO有一个鹅卵石项目U6 靠近转轴的位置材料用的就是MIM,一般外观可以做镜面抛光、喷涂、拉丝等,
MIM工艺相对于一般工艺成本还是比较高的,所以我们在应用上只有在结构强度有一定要求时才使用。