网站地图
hnsjyk999.com
三九百科 包罗万象
MIM(化工词汇) 发布于:

金属注射成形的简称。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。

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。

金属注射成形最早可溯源于20世纪20年代开始的陶瓷火花塞的粉末注射成形制备,随后的几十年间粉末注射成形主要集中于陶瓷注射成形。直到1979年,由Wiech等人组建Parmatech公司的金属注射成形产品获得两项大奖,以及当时Wiech和Rivers先后获得专利,粉末注射成形才开始转向以金属注射成形为主导。

过去由于缺少合适的粉末及原料价格太高、知识平台不完善、技术不成熟、人们了解和市场接受时间不长、生产(包括模具制造)周期太长、投资不够等原因,其发展和应用较为缓慢。

为解决MIM技术的难点,促进MIM技术实用化, 80年代中期美国制定了一个高级粉末工计划,研究内容涵括了与注射成形有关的18个课题。随后日本、德国等也积极开展MIM的开发研究。

1980年Wiech组建了Witec公司,1982年Brunswick公司进入MIM行业,并收购了Witec公司,其后又逐步注册了Omark工业、Remington军品、Rocky牙科等子公司。1986年,日本Nippon Seison公司引进了Wiech工艺。1990年以色列Metalor2000公司从Parmatech公司引进了Wiech工艺技术,建立了MIM生产线。

随着MIM研究的 不断深入以及新型粘结剂的开发、制粉技术和脱脂工艺的不断进步, 到90年代初已实现产业化。经过20多年的努力,目前MIM 已成为国际粉末冶金 领域发展迅速、最有前途的一种新型近净成形技术,被誉为“国际最热门的金属零部件成形技术”之一。

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(≥95%);

◇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。

MIM技术适合材料

铁基合金钢、不锈钢、镍基合金、钨合金、硬质合金、钛合金、磁性材料、Kovar合金、精细陶瓷等。

适用材料

表1 常用材料及其应用领域:

材料体系

合金牌号、成分

应用领域

低合金钢

Fe-2Ni, Fe-8Ni

汽车、机械等行业的各种结构件

不锈钢

316L ,17-4PH, 420, 440C

医疗器械、钟表零件

硬质合金

WC-Co

各种刀具、钟表、手表

陶瓷

Al 2O3 , ZrO2 , SiO2

IT电子、日常生活用品、钟表

重合金

W-Ni-Fe, W-Ni-Cu, W-Cu

军工业、通讯、日用品

钛合金

Ti,Ti-6Al-4V

医疗、军工结构件

磁性材料

Fe, NdFeB, SmCo5,Fe-Si

各种磁性能部件

工具钢

CrMo4,M2

各种工具

表2 几种典型材料的性能:

材料

密度

硬度

拉伸强度

伸长率

g/cm 3

洛氏

MPa

%

铁基合金

PIM-2200(烧结态)

7.65

45HRB

290

40

PIM-2700(烧结态)

7.65

69HRB

440

26

PIM-4605(烧结态)

7.62

62HRB

415

15

PIM-4605(淬、回火)

7.62

48HRC

1655

2

不锈钢

PIM - 316L (烧结态)

7.92

67HB

520

50

PIM- 17-4PH (烧结态)

7.5

27HRC

900

6

PIM- 17-4PH (烧结态)

7.5

40HRC

1185

6

PIM - 430L (烧结态)

7.5

65HRB

415

25

钨合金

95%W-Ni-Fe

18.1

30

960

25

97%W-Ni-Fe

18.5

33

940

15

硬质合金

YG8X

14.9

HRA90

弯曲强度 2300

精细陶瓷

Al2O3

3.98

HRA92

弯曲强度 530

产品技术交流→产品设计→模具设计→模具制造

金属、陶瓷粉末、粘接剂→混炼→注射成形→脱除粘接剂→烧结→深加工(根据需要)→检验→成品

MIM工艺制品应用领域已经涉及到国民经济各领域,市场前景广阔。如:

计算机及辅助设施:如打印机零件、磁芯、撞针轴销、驱动零件;

工具:如枪钻、钻卡头、电动工具、手工工具、扳手等所用零件,铣刀头、喷嘴等;

家用器具:如表壳、表链、电动牙刷、剪刀、风扇、高尔夫球头、仿真珠宝、刀具刀头、电子烟等零件;

医疗器械零件:如牙齿矫形架、剪刀、镊子;

军用军械零件:导弹尾翼、枪支零件、弹头、药型罩、引信用零件;

电气零件:如微型马达零件、电子零件、传感器件、手机、BP机用零件;

机械用零件:如松棉机、纺织机、缝纫机、办公机械等各类机械的小型复杂零件;

汽车、船舶零件:如离合器内环、摇臂镶块、拨叉套、分配器套、汽车安全气囊件、汽车锁具;

油田钻井用金各类异型硬质合金喷嘴等。

MIM 技术结合了粉末冶金与塑料注射成形两大技术的优点,突破了传统金属粉末模压成形工艺在产品形状上的限制,同时利用了塑料注射成形技术能大批量、高效率成形具有复杂形状的零件的特点,成为现代制造高质量精密零件的一项近净成形技术,具有常规粉末冶金、机加工和精密铸造等加工方法无法比拟的优势。

◇像生产塑料制品一样生产形状复杂的小型金属零件,通常重量在0.1 -200g;
  ◇像生产塑料制品一样成形各种复杂形状,如外部切槽、外螺纹、锥形外表面、交叉通孔、盲孔、凹台、键销、加强筋板、表面滚花等;
  ◇表面光洁度好、尺寸精度高,通常的公差为±0.3%~0.5%;
  ◇材料适用范围广,制品致密度高(可达95%~99%),且组织均匀、性能优异;
  ◇产品质量稳定,生产效率高,可实现自动化、大批量、规模化生产。

表1 MIM和精密铸造成形能力的比较

特点

精密铸造

MIM

最小孔直径

2mm

0.4mm

2mm直径的盲孔最大深度

2mm

20mm

最小壁厚

2mm

<1mm

最大壁厚

无限制

10mm

4mm直径的公差

±0.2mm

±0.06mm

表面粗糙度(Ra)

5um

1um

表2 MIM工艺和其它工艺的综合比较

项目

MIM

粉末冶金

精密铸造

机加工

密度

98%

86%

98%

100%

拉伸强度

高>

光洁度

微小化能力

薄壁能力

复杂程度

设计宽容度

材质范围

表3MIM工艺成本比较


相关文章推荐:
增塑 | 制粒 | Metal injection Molding | 增塑 | 制粒 | 粘性流动 | 模腔 | 机加工 | 锻件 | 火花塞 | 粉末冶金 | 近净成形技术 | 近净成形技术 | 粉末冶金 | 机加工 | 精密铸造 | 塑料制品 | 表面光洁度 | 镍基合金 | 钨合金 | 钛合金 | 混炼 | 粉末冶金 | 注射成形 | 金属粉末 |