金属注射成型(MIM):精密零部件的先进制造工艺
MIM(金属注射成型)是一种工业技术:以金属粉末(或金属/非金属混合粉末)为原料,经成型与烧结获得金属材料、复合材料及各类制品。目前 MIM 广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息、核工业等领域,成为新材料科学最具活力分支之一。
本文介绍 MIM 的材料特性与详细制造流程,助您高效生产。先理解技术特性,再深入工艺。
1. MIM 材料特性有哪些?
MIM 具备常规熔铸法无法比拟的独特化学成分与物理特性。可直接生产多孔、半致密或全致密材料/制品(如含油轴承、齿轮、凸轮、导轨、刀具等),无需切削加工。
- MIM 能最小化合金成分偏析、消除粗大/不均匀铸造组织,对高性能稀土永磁、储氢、发光、催化材料及高温超导材料生产至关重要。
- 可制备非晶、微晶、准晶、纳米晶等一系列高性能非平衡材料,具备优异电、磁、光、力学性能。
- 易于实现多种复合,发挥各组分特性,是低成本制备高性能金属基/陶瓷基复合材料的工艺技术。
- 可实现近净成形与自动化批量生产,有效节约资源能耗。
2. 详细制造流程
掌握特性后聚焦具体制造工艺。
2.1 原料配制
含制粉、混粉等步骤。金属粉末特性对成型、烧结及成品质量影响重大。常加入增塑剂(机油、橡胶、石蜡)改善粉末成型性与塑性。
2.2 注射成型
含充填、压制、保压、脱模四步。压制压力 15-600 MPa 将粉末压制成型。需关注模具精度与粉末配比。
2.3 烧结
在高温炉或真空炉(保护气氛)中进行。烧结与熔炼不同:至少一种元素始终保持固态。粉末颗粒经扩散、重结晶、熔焊、化合、溶解等理化过程,成为具有一定孔隙率的冶金制品。
2.4 后处理
烧结件一般可直接使用。高精度、耐磨件需后处理:整形、轧制、挤压、淬火、表面硬化、浸油、渗铜等。
MIM 具显著节能节材、性能优异、精度高、稳定性好等优势,极适合大规模量产。常规铸造与机加工难以制备的材料与复杂件亦可用 MIM 实现,备受行业关注。
以上为 MIM 制造工艺全貌,望有裨益。欢迎评论提问!
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