金属粉末注射成型技术
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金属注射成型综述要点金属注射成型(MIM)是一种通过将金属粉末与塑料注射成型技术相结合的新型金属加工方法。
它以其高效率、高精度和复杂形状制造能力而受到广泛关注。
本文将对金属注射成型技术的原理、工艺流程、优点和应用领域等进行综述。
1.技术原理金属注射成型是将金属粉末与有机聚合物混合后,在高温下进行塑性加工。
首先,将金属粉末与粘结剂混合,形成金属粉末/粘结剂浆料。
然后,通过注射成型机将该浆料注入金属注射模具中。
在注射模具中,通过压力和温度的作用,金属粉末与粘结剂烧结成型。
最后,通过去除粘结剂和烧结金属零件的后处理工艺,获得最终的金属注射成型零件。
2.工艺流程金属注射成型的工艺流程主要包括:原料准备、混合、注射成型、脱脂、烧结和后处理。
在原料准备阶段,需要准备金属粉末、粘结剂和其他辅助材料。
混合阶段是将金属粉末与粘结剂混合,并形成浆料。
注射成型阶段将浆料注入金属注射模具中,并在高温下进行塑性变形。
脱脂阶段是将注射成型的零件在高温下去除粘结剂。
烧结阶段是将零件在高温下烧结,以实现金属颗粒的结合和形状的固定。
最后,通过后处理工艺,如表面处理、加工和涂装等,得到最终的金属注射成型零件。
3.优点(1)高精度:金属注射成型可以制造出复杂形状的零件,并且具有高精度和低尺寸偏差。
(2)高效率:金属注射成型可以通过注射成型机实现大规模的连续生产,提高生产效率。
(3)材料利用率高:金属注射成型可以利用可回收的金属粉末制造零件,减少材料浪费。
(4)节省成本:金属注射成型可以减少后续加工工序,节省制造成本。
(5)材料性能优良:金属注射成型所制造的零件具有高密度、均匀组织和优良的机械性能。
4.应用领域金属注射成型技术已广泛应用于汽车、医疗器械、电子设备、航天航空等领域。
在汽车行业中,金属注射成型可以制造出发动机零件、变速器零件和车身零件等。
在医疗器械领域,金属注射成型可以制造出植入物、外科器械和牙科器械等。
在电子设备领域,金属注射成型可以制造出连接器、插头和传感器等。
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。
金属、陶瓷粉末注射成型工艺简介:金属、陶瓷粉末注射成型工艺技术是一种将粉末冶金工艺、粉末陶瓷工艺与塑料注射成型工艺相结合的新型制造工艺技术。
该工艺技术适合大批量生产小型、精密、复杂及具有特殊性能要求的金属陶瓷零件的制造。
该工艺的基本过程是:将微细的金属或陶瓷粉末与有机粘结剂均匀混合成为具有流变性的物料,采用先进的注射机注入具有零件形状的模腔形成坯件,新技术脱除粘结剂并经烧结,使其高度致密成为制品,必要时还可以进行后处理。
金属、陶瓷粉末注射成型工艺技术是近年来世界粉末冶金领域发展最快的高新技术。
该工艺技术的研究起始于70年代末,由于它适用性强、市场广阔,而且潜力巨大,所以一出现,便受到普遍重视,发展非常迅速。
美国、日本和西欧等发达国家率先形成产业规模。
1、粉末注射成型工艺特点:1)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、精密及具有特殊要求的小型零件(0.05g-200g);2)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;3)产品质量稳定、性能可靠,制品的相对密宽可达92-98%,可进行渗碳、淬火、回火等处理;4)加工零件的典型公差为±0.05mm;5)工艺流程短、生产效率高,易于实现大批量、规模化生产;2、粉末注射成型适用的材料:主要有Fe合金、Fe-Ni合金、不锈钢、Kovar合金、W合金、钛合金、Stellite Si-Fe合金、Hastelloy 合金、硬质合金、永磁合金及氧化铝、氮化硅、氧化锆等陶瓷材料。
3、粉末注射成型技术的应用领域:计算机及其辅助设施:如打印机零件、磁头、磁芯、撞针轴销、驱动零件;工具:如钻头、刀头、喷丸咀、枪钻、螺旋铣刀、冲头、套筒、扳手、电工工具、手工工具等;家用器具:如表壳、表链、电动牙刷、剪刀、风扇、高尔夫球头、珠宝链环、圆珠笔卡箍、照相机用等零件;医疗机械用零件:如牙矫形架、剪刀、镊子;军用零件:导弹尾翼、枪支零件、弹头、药型罩、引信用零件;电气用零件:微型马达、电子零件、传感器件;机械用零件:如松棉机、纺织机、卷边机、办公机械等;。
1、MIM 技术概述金属(陶瓷)粉末注射成型技术(Metal Injection Molding ,简称MIM 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相互渗透与交叉的产物,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,能够快速准确的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.该工艺技术不仅具有常规粉末冶金工艺工序少、无切削或少切削、经济效益高等优点,而且克服了传统粉末冶金工艺制品密度低、材质不均匀、机械性能低、不易成型薄壁、复杂结构的缺点,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。
2 、MIM 工艺过程2.1工艺流程2.2 过程简介 2。
2。
1金属粉末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。
2。
2。
2有机胶粘剂有机粘接剂作用是粘接金属粉末颗粒,使混合料在注射机料筒中加热具有流变性和润滑性,也就是说带动粉末流动的载体。
因此,粘接剂的选择是整个粉末注射成型的关键。
对有机粘接剂要求:①用量少,即用较少的粘接剂能使混合料产生较好的流变性;②不反应,在去除粘接剂的过程中与金属粉末不起任何化学反应;③易去除,在制品内不残留碳。
2。
2。
3混练与制粒混练时把金属粉末与有机粘接剂均匀掺混在一起,将其流变性调整到适于注射成形状态的作用。
混合料的均匀程度直接影响其流动性,因而影响注射成型工艺参数乃至最终材料的密度及其它性能。
注射成形过程中产生的下角料、废品都可重新破碎、制粒,回收再用。
2.2。
4注射成形本步工艺过程与塑料注射成型工艺过程在原理上是一致的,其设备条件也基本相同。
在注射成型过程中,混合料在注射机料筒内被加热成具有流变性的塑性物料,并在适当的注射压力下注入模具中,成型出毛坯.注射成型的毛坯的密度在微观上应均匀一致,从而使制品在烧结过程中均匀收缩。
金属粉末注射成形技术的发展与应用前言金属粉末注射成形技术,即Metal Injection Molding,简称MIM,是一种将金属粉末和高分子混合后一步成形的新型制造技术。
自上世纪80年代开始研发,经过多年的发展,现已成为金属粉末成形的重要发展方向之一。
这篇文章将会探讨金属粉末注射成形技术的发展与应用。
一、技术发展1.1 早期阶段MIM技术的设计理念最早可以追溯到20世纪60年代,当时的研究成果主要集中在金属射出成形。
可塑性较强的合金材料被通过高压下压缩,从而获得所需形状。
然而,这种方法必须使用大量的压力来形成金属成型件,导致了高成本以及生产过程的低效率。
1.2 MIM技术出现到了80年代,随着技术的进步和金属粉末的发展,MIM技术被开发出来。
MIM技术是将金属粉末与高分子混合物注射到腔体中,获得所需形状,在高温高压条件下,获得最终成型件。
相对于传统射出成形,在工业制造中的应用更加广泛,甚至可以制造高温合金,而且成本更低廉。
1.3 技术突破随着技术的不断发展,MIM技术在20世纪90年代实现了重大突破,精度更高,成型件的性能更稳定并且逐渐完成了对更多金属材料的适应和优化。
而且,随着MIM技术的不断改进,成型件的大小也更加广泛,从如钢珠或小零部件等小型物品到大型成型零部件都可以精确地生产。
二、应用领域2.1 电子设备MIM技术能够制造复杂的微型元件,用于电子设备中的电阻器、电感器、插头等元件的制造。
2.2 医疗领域MIM技术可以制造金属植入物。
例如,用于关节、骨骼修复等医疗应用(如人工椎间盘),可以通过塑性成形实现客户特定的形状和改良金属材料。
2.3 家居设施MIM技术可以精确地制造小型组件,例如锁定机构和铰链,这些小型组件在许多家居设施中起着重要的作用。
2.4 交通运输汽车、海洋等交通工具,需要大量的金属部件和元件。
由于MIM技术可以生产复杂、高精度的零部件,它可以被用于制造交通运输设备的不同部件,从而提高车辆性能和安全性。
金属粉末注射成型论文
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,已广泛应用于制造多种复杂形状、高精度和高品质的金属零部件。
本文将对金属粉末注射成型的原理、工艺参数以及应用领域进行论述。
金属粉末注射成型是将金属粉末与有机聚合物(称为热塑性粘结剂)混合后,通过注射成型工艺形成粉末与粘结剂混合物料。
该混合物料在高温下经过烧结和金属化处理,最终得到高密度、高强度的金属零部件。
金属粉末注射成型技术的主要特点是能够实现高度复杂的零部件形状设计,提供高强度和高精度。
金属粉末注射成型的工艺流程包括配料、混合、注射成型、烧结和金属化处理。
首先,根据零部件的要求选择适当的金属粉末,然后加入表面活性剂和颗粒增强剂,对金属粉末进行处理。
接下来,将处理后的金属粉末与粘结剂进行混合,形成料浆。
这种料浆会通过注射机注入到模具中,然后在高温下进行烧结,使粘结剂燃尽,金属颗粒相互粘合。
最后,通过金属化处理,从烧结体中去除残留的有机物,并提高零部件的力学性能。
金属粉末注射成型的关键工艺参数包括注射温度、压力和速度。
注射温度应该能够保证料浆的流动性,同时保持粘结剂的稳定性。
注射压力直接影响零件的密度和性能,应根据零件的形状和尺寸进行调整。
注射速度则影响到料浆进入模具的速度以及实际的成型时间。
总之,金属粉末注射成型是一种先进的金属加工技术,具有高度复杂零件形状设计的能力,能够快速、高效地生产高品质的金属零部件。
它的广泛应用领域和优势使得该技术成为制造业中的重要工艺之一。
金属粉末注塑成型技术金属粉末注塑成型技术是一种近几十年来快速发展的制造工艺。
它采用了注塑成型技术和金属粉末冶金技术相结合的方法,可以生产出复杂形状、精密尺寸的金属零件。
该技术适用于各种金属材料,例如铝合金、不锈钢、钢铁等,广泛应用于汽车、航空、军工、医疗等领域。
金属粉末注塑成型技术的工艺流程主要包括:金属粉末的制备、注塑成型和后处理。
首先,通过机械粉碎、球磨和筛选等工艺,将金属制成细小的粉末。
然后,将金属粉末注入到注塑机中,加入适量的增塑剂等辅助物质,进行混合和预热,使金属粉末达到一定流动性。
接下来,将金属粉末注射到模具中,施加一定的压力,使其充分填充模具的空腔,并在一定的温度下进行固化。
最后,取出固化好的零件,进行去除模具、清洁和表面处理等后处理工艺。
金属粉末注塑成型技术的优点有以下几个方面:首先,它可以生产出复杂形状、高精度的金属零件,能够实现一次成型,减少了二次加工的工序。
其次,由于采用了模具成型,可以保证零件的尺寸稳定性和一致性,提高了产品质量。
此外,注塑成型过程中使用的是金属粉末,可以有效利用材料,节约资源。
最后,该技术可以生产出高强度、高耐磨、高耐腐蚀的金属零件,具有很高的使用价值。
然而,金属粉末注塑成型技术也存在一些问题和挑战。
首先,金属粉末的制备工艺比较复杂,需要控制粉末的粒度、形状和成分等参数,要求较高的生产设备和技术。
其次,金属粉末注塑成型的工艺条件要求较高,需要保证金属粉末的流动性和固化性能,在温度、压力和时间等方面进行精确控制。
此外,由于金属粉末注塑成型的工艺是高温高压的,有一定的安全风险,需要注意安全操作。
对于金属粉末注塑成型技术的研究和发展,目前存在一些热点和趋势。
首先,随着3D打印技术的发展,金属粉末注塑成型技术与3D打印技术的结合成为研究的热点之一、其次,注塑成型工艺参数和模具设计对产品质量和性能的影响也是研究的重点。
此外,新型材料和合金的研发,以及注塑成型技术在新兴领域的应用也是未来的研究方向。
金属注射粉末成型工艺介绍金属粉末注射成型(Metal Injection Molding,简称MIM)是一种新的零部件制备技术,它是将塑料注射成型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。
众所周知,塑料注射成形技术能生产出各种形状复杂且价格低廉的塑料制品,但塑料制品强度不高,为了改善其性能,在塑料中添加金属粉末以得到强度较高、耐磨性好的制品。
现在,这一想法已发展为最大限度地提高固体粒子含量,并在随后的脱脂烧结过程中完全去除粘结剂,从而使成形坯致密化。
这种新的粉末冶金成型方法被称为金属粉末注射成型。
金属注塑成型(MIM)工艺特点1、金属注塑成型技术可以概括为:现代塑料注塑成型技术+粉末冶金技术。
2、MIM工艺流程为:状态下(~150℃)用注射成型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。
有的烧结产品还可进行进一步致密化处理、热处理或机加工。
4、MIM技术特点:---- 可以直接制备出具有最终形状和尺寸的复杂零部件。
例如:非对称零件,带沟槽、横孔、盲孔的零件,壁厚变化比较大的零件,表面带花纹和文字的零件等。
产品性能优越由于MIM产品微观组织均匀,没有铸造工艺中出现的粗大结晶组织和成分偏析,产品密度高,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,要明显优于精密铸造材料和传统粉末冶金材料。
---- 可以实现零部件一体化。
由于加工技术或材料性能的原因,有些部件采用传统技术制造时,需要加工成几个零件来组装,有时几个零件的材料还不一样。
采用MIM技术则可以直接制成一个整体的复合部件。
---- 材料适应性广。
可以说:能制成合适粉末的任何材料都可以用MIM技术制造零部件。
---- 生产成本低。
主要表现在:可以减少甚至消除机加工,劳动强度低,大幅度的提高生产效率;原材料利用率高,避免切削加工中的浪费;生产线高度自动化,工序简单,可连续大批量生产。
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要求的金属粉末与有机粘结剂在一定温度条件下采用适当的方法混合成均匀的喂料,然后经制粒后在加热塑化状态下用注射成形机注入模具型腔内获得成形坯,再经过化学或溶剂萃取的方法脱脂处理,最后经烧结致密化得到最终产品。
MIM产品的特点:1、零部件几何形状的自由度高,能像生产塑料制品一样,一次成形生产形状复杂的金属零部件 ;2、 MIM产品密度均匀、光洁度好,表面粗糙度可达到Ra 0.80 ~ 1.6 μm ,重量范围在 0.1 ~200g。
尺寸精度高(± 0.1% ~±0.3% ),一般无需后续加工 ;3、适用材料范围宽,应用领域广,原材料利用率高,生产自动化程度高,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技术优势参数MIM传统 PM机械加工精密铸造相对密度98%98%100%98%拉伸强度高低高高延伸率高低高高硬度高低高高复杂程度高低高中表面粗糙度高中高中量产可行性高高低中材料范围高高高中- 高成本中低高中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。
金属粉末注射成型工艺技术
金属粉末注射成型工艺技术
随着科学技术的不断发展和进步,金属粉末注射成型工艺技术也变得越来越成熟,并在汽车、机械、航空、电子等工程领域应用越来越广泛。
金属粉末注射成型工艺技术的意思是指用软性金属粉末或其他聚合物粉末,通过注射成型机,将粉末压缩成固体形状,再经热处理,最终获得精加工的金属零件或部件。
金属粉末注射成型有许多优点,如能大大节约材料,降低牵引力损失,提高强度,以及易于改变模具,并可以以较低的成本生产小批量、起伏复杂的外形部件等。
金属粉末注射成型过程分为三个主要阶段:
首先,将金属粉末连续输入到注射成型机的缩压室,达到一定的压力水平,使粉末粒子紧密接触,形成原型零件。
其次,将制成的原型零件放入热处理炉中,或者是经过高温热处理后,或者是经过低温热处理后,使金属零件固化。
最后,将加工完成的零件置于机械或电子操作工作台上,进行精确的机械加工,如热处理后的外型加工、抛光、拉丝、倒角、表面处理和组装等操作。
金属粉末注射成型工艺技术应用广泛,可形成一些复杂的零件,其优点是减少材料耗损、减少牵引势损失,还可以有效提高粉末再利用率。
产品可进行多次加工或重新加工,模具变更更加便捷,产品的重量轻,可以进行精密塑造,更有利于节省能源,提高生产效率和降低成本。
但是,金属粉末注射成型工艺还有一些不足之处,如零件设
计的复杂性受到限制,对于细小孔的处理也较为困难。
金属粉末注射成型是目前金属零件制造的常用技术,相比传统的模具压力成型,它的特点在于速度快、成型周期短、能节约材料和节能,由此可知,它具有很大的现实意义和经济价值。
金属粉末注射成型工艺技术
《金属粉末注射成型工艺技术》
一、简介
金属粉末注射成形(Metal Powder Injection Molding,简称MIM)是一种集粉末制备、粉末流变学、动力学相关分析以及实际成形全过程的新型工艺技术,具有设计精密、表面质量好、结构简单、零件制造量大等特点。
金属粉末注射成形的基本工艺流程可以概括为“粉末制备-粉末流变测试-模具设计-模具制造-粉末和结合剂混合
和成形-烧结抛光处理-产品检测”。
二、工艺流程
1、粉末制备
对金属粉末进行质量分级,消除杂质,制备具有一定粒度分布、表面状态和形状的粉末。
2、粉末流变测试
通过测试确定粉末的流变性能,确保粉末的质量,且维持后续工艺的连续性。
3、模具设计
根据加工要求,结合流变性能,对模具进行设计加工。
4、模具制造
根据设计加工要求,采用数控精密加工等技术制作成型模具。
5、粉末和结合剂混合和成形
将粉末和结合剂按一定比例混合后,采用注射成型机进行成型。
6、烧结抛光处理
根据加工要求,对模具内产品进行烧结,最后经过抛光处理。
7、产品检测
根据加工要求,对产品进行检测,确保产品的质量。
三、应用
金属粉末注射成型工艺技术目前主要应用于制造精密复杂零件,如电子行业的传感器、电子及工具手柄、锁扣件、电动机转子及维修重要零件、汽车行业的汽车零部件等。
金属注射成型综述金属注射成型(Metal Injection Molding,简称MIM)是一种结合了传统塑料注射成型和金属粉末冶金工艺的先进制造技术。
它通过将金属粉末与聚合物粉末及其它添加剂混合,制作成可注射成型的混合粉末,然后在恒温的注射成型机中将其注射到模具中,进行成型和烧结处理,最终得到金属零件。
1.精度高:通过粉末注射成型技术,可以制造出复杂形状的金属零件,具有较高的尺寸和形状精度。
2.材料利用率高:金属注射成型可以利用金属粉末的纯度较低,成本较高的优势,降低材料成本。
3.节约能源:相比传统金属加工技术,金属注射成型过程中不需要进行大量的切削工序,可以节约能源。
4.生产周期短:金属注射成型可以大量生产复杂形状的金属零件,提高生产效率,缩短生产周期。
金属注射成型的工艺流程包括原料制备、混合、注射成型、脱模、烧结等环节。
在原料制备阶段,需要选择合适的金属粉末、聚合物粉末和添加剂,并将其进行混合,得到可注射成型的混合粉末。
在注射成型过程中,将混合粉末注射到恒温的注射成型机中,通过热熔和压力作用,使混合粉末填充到模具的腔室中。
之后,脱模和烧结过程分别用于去除模具和烧结获得密实的金属零件。
金属注射成型在汽车、医疗器械、军工、电子等领域有广泛的应用。
例如,在汽车制造中,金属注射成型可以制造出轻量化的零部件,提高汽车的燃油效率;在医疗器械领域,金属注射成型可以用于制造高精度的手术工具和植入物等。
尽管金属注射成型具有广阔的应用前景,但也存在一些挑战和限制。
首先,金属注射成型设备和工具的成本较高,限制了技术的普及和应用。
其次,金属注射成型技术对原料的选择和制备要求较高,对于一些特殊金属材料的应用仍存在挑战。
此外,金属注射成型过程中的残留应力和尺寸变化等问题,也需要进一步研究和解决。
综上所述,金属注射成型是一种先进的制造技术,能够制造复杂形状的金属零件,具有高精度、材料利用率高、节约能源和生产周期短等优势。
金属(陶瓷粉末注射成型技术(Metal Powder Injection Molding,简称MIM)是一项新的制造技术,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。
日本未来3至5年MIM产业的市场预计达20亿美元。
据不完全统计,1995年全世界MIM技术制作的销售额已突破4亿美元,预计2010年MIM 潜在市场为30亿美元。
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。
中国MIM技术的研究始于1985年,由中国兵器工业五三研究所承担该课题,当时列入国家[七五]军用新材料重点预研计划,经十余年的探索,技术已基本成熟,并于1996年与上海金珠东方雪域企业有限公司合作成立了山东金珠粉末注射制造有限公司。
经过几年的发展,山东金珠公司完成了MIM技术由试验室水平向产业化发展的过程,应用技术更加成熟,能够大批量生产高精尖的军用、民用产品,制品水平已接近世界同期水平,并连续三年实现产值翻番,企业的发展呈现出良好的态势。
近年来,国内努力平衡对日贸易逆差大,掌握关键性零部件的制造技术和提升制造能力,一直是政府协助业者的重要工作之一。
本文对MIM技术、生产工艺过程、工艺特点、制品性能与成本分析以及工艺原材料应用范围进行介绍,希望对中国在精密零件制造上推广应用MIM技术的工作有所助益。
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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)是将现代塑料喷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℃)用喷射成
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
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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。
金属粉末喷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,利用模具可喷射成
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。该工
艺技术不仅具有常规粉末冶金工艺工序少、无切削或少切削、经济效
益高等优点,而且克服了传统粉末冶金工艺制品、材质不均匀、机械
性能低、不易成型薄壁、复杂结构的缺点,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。工艺流程粘结剂→混炼→喷
射成形→脱脂→烧结→后处理
粉末金属粉末
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,使混合料在喷射机料筒中加热具有流变性和润滑性,也就是说
带动粉末流动的载体。因此,粘接剂的选择是整个粉末的载体。因此,
粘拉选择是整个粉末喷射成型的关键。对有机粘接剂要求:
1.用量少,用较少的粘接剂能使混合料产生较好的流变性;