相较于传统金属成型技术(如机加工、精密铸造、传统粉末冶金),MIM具备经济性更高、产品复杂程度更高、材料选择范围更广、产品密度更高、尺寸精度更高、量产能力更灵活、原料利用率更高等七大优势,MIM在特定应用场景(形状复杂程度要求高、材料性能要求高等)快速推广。金属粉末注射成形是传统粉末冶金技术与塑料注射成形技术相结合的高新技术,是小型复杂零部件成型工艺的一场革新。它将适用的技术粉末与粘合剂均匀混合成具有流变性的喂料,在注射机上注射成型,获得的毛坯经脱脂处理后烧结致密化为成品,必要时还可以进行后处理。MIM生产过程包括原料混合、注射成型、脱蜡脱模、烧结等环节,每一步都关键。深圳3CMIM制品定制
消费电子领域,消费电子产品通常包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机、智能穿戴设备、无人驾驶飞机等。2010年,黑莓手机的标牌外观件采用了 MIM 制程工艺技术,开启了MIM零件在手机上的批量化使用。苹果公司也自2010年开始使用MIM零件,并不断拓展、引导MIM的使用范围,电源接口件、卡托、铰链、摄像头圈、按键等MIM零件在手机上均实现成功应用。随着智能手机、智能穿戴设备等消费电子产品向更加轻薄化发展,这些产品的主要零部件也将更加精密化和复杂化。在此背景下,MIM 工艺的应用前景将日益广阔。深圳工业MIM流程MIM技术可应用于汽车、电子、医疗器械等多个领域,普遍用于制造高质量零部件。
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型所需要的形状。聚合物将其黏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。烧结,烧结是在通有可控气氛的烧结炉中进行的。经过脱脂的坯件被放进高温、负压控制的设备中,在气体的保护下被缓慢加热,以去除残留的粘结剂,粘结剂被完全清理后,坯件被高温加热,颗粒之间的空隙会由于颗粒的融合而消失,较终定向收缩到其设计尺寸并转变为一个致密的固体,形成烧结件(银坯),形状和结构不变。对于大多数的材料,典型的烧结密度理论上大于97%。高烧结密度使得产品性能与锻造材料相似。
目前,MIM钛及钛合金的研究取得一定的进展,但大规模产业化应用仍存在一定难度,主要有以下几点:低氧球形钛及钛合金粉末价格昂贵;国内球形钛及钛合金粉末生产厂家近几年虽发展迅速,但距离全球先进技术仍有一定差距;粘结剂的选择和脱脂去除工艺;粘结剂的选择决定了粉末填充量的大小,对烧结后产品致密度、收缩率、表面粗糙度有直接影响,而高效的脱脂去除工艺有助于降低杂质元素,如C、O的影响,提高产品性能;烧结工艺优化及设备要求;由于钛合金高活性的特点,烧结时对温度和氧含量的控制至关重要,对烧结炉提出更高的要求。MIM技术以其独特的工艺优势和普遍的应用前景,成为现代金属加工领域的重要发展方向。
MIM和CIM(Ceramic Injection Molding 陶瓷粉末注射成形技术)同属于粉末注射成形(PIM)。MIM和金属增材制造(MAM)、等静压(IP)属于粉末冶金(Powder Metallurgy,PM)的不同工艺类型。MIM几乎可使用绝大部分金属材料,考虑到经济性,主要的应用材料涵盖铁基、镍基、低合金、铜基、高速钢,不锈钢,硬质合金、钛基金属。麦肯锡 2018 年 5 月发布的《先进制造与装配调查报告》显示,MIM 技术在全球先进制造技术中排名第二。2018 年市场规模至 28.7 亿美元,预计 2026 年将达到 52.6亿美元,对应 2019-2026 年复合年均增长率(CAGR)为 7.87%。中国 MIM 市场占全球市场的 40%左右,预计2026 年 MIM 市场规模将达到 141.4亿元。MIM可以制造出具有高密度的金属零件,无需进行后续热处理。上海汽车配件MIM
相比传统加工方法,MIM技术能够明显降低生产成本,提高材料利用率。深圳3CMIM制品定制
MIM工艺流程:首先将选定的粉末与粘结剂混合,然后将混合物造粒并注射成型为所需的形状,通过脱脂和烧结除去粘结剂,从而获得所需的金属产品,或者在随后的成型之后、表面处理、热处理、机械加工等方式使产品更加完美。MIM = 粉末冶金 + 注塑成型,MIM是典型的学科跨界产物事情,两种完全不同的处理技术(粉末冶金和塑料注射成型)融为一体,使工程师可以摆脱传统的束缚,通过塑料注射成型获得低廉的价格、异型的不锈钢、镍、铁、铜、钛和其他金属部件,因此比许多其他生产工艺具有更大的设计自由度。深圳3CMIM制品定制