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金属粉末注射成型工艺和各种金属成型工艺的对比

金属粉末注塑成型技术是近几年很热门的一种金属近净成型技术,该工艺与其他金属成型工艺有什么区别呢?

首先我们介绍下MIM--MetalInjection Molding:
粉末注射成形技术是将现代塑料注射成形技术与传统粉末冶金工艺相结合而形成的一种新型粉末冶金近净成形技术。

工艺流程:


该技术主要技术特点包括:
1、能直接成形几何形状复杂的小型零件(0.03g~200g);
2、零件尺寸精度高(±0.1%~±0.5%),表面光洁度好(粗糙度1~5μm);
3、产品相对密度高(95~100%),组织均匀,性能优异;
4、适合各种粉末材料的成形,产品应用十分广泛;
5、原材料利用率高,生产自动化程度高,适合连续大批量生产。
适用材料与应用领域
MIM技术原则上可适用于任何能制成粉末的材料,目前应用的MIM材料体系主要有:不锈钢,铁基合金,磁性材料,钨合金,硬质合金,精细陶瓷等系列。所制备的零件广泛应用于航空航天工业、汽车业、军工业、医疗、机械行业、日用品等领域。
MIM与其他成形工艺特点的比较
(一)与传统粉末冶金工艺比较
MIM作为一种制造高质量精密零件的近净成形技术,具有常规粉末冶金方法无法比拟的优势。MIM能制造许多具有复杂形状特征的零件:如各种外部切槽,外螺纹,锥形外表面,交叉通孔、盲孔,凹台与键销,加强筋板,表面滚花等等,具有以上特征的零件都是无法用常规粉末冶金方法得到的。

项目

MIM

PM

粉末粒径(μm

小于20

小于200

致密度

较低

产品形状

三维复杂形状

二维简单形状

力学性能

较低

设备投资

较低

生产率

较低


(二)与比精密铸造比较

精密铸造对于熔点相对较低的金属或合金,精密铸造也可以成形三维复杂形状的零件。但对于难熔金属和合金、硬质合金、金属陶瓷、陶瓷等却无能为力,这是精密铸造的本质所决定的。另外,对于尺寸小、壁薄、大批量的零件采用精密铸造是十分困难或不可行的。
MIM和精密铸造特点的比较

项目

MIM

精密铸造

材料

无限制

可熔融

最小孔径

0.4mm

2mm

2mm直径盲孔最大深度

20mm

2mm

最小壁厚

<1mm

2mm

最大壁厚

10mm

无限制

小尺寸内外螺纹

可以

困难

10mm直径的公差

±0.012mm

±0.05mm

表面粗糙度(Ra)

1~1.6μm

3.2~5μm

表面粗糙度

细晶,组织均匀

枝晶,易偏析

零件数量

无限制

受限制


(三)与机加工比较

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。MIM技术弥补了传统加工方法在技术上的不足或无法制作的缺憾,并非与传统加工方法竞争。MIM技术可以在传统加工方法无法制作的零件领域发挥其特长。
MIM和机加工特点的比较

项目

MIM

机加工

形状自由度

不受限制

受限制

材料利用率

设备投资

加工成本

生产效率

无限制


(四)四者比较示意图

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