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可以制造出具有高密度的金属零件,无需进行后续热处理。东莞铜基MIM优缺点
技术优势:MIM工艺采用微米级细粉末,粒度直径为2-15m,而传统粉末冶金的原料粉末粒度为50-100m。粒度小既能加速烧结收缩,有助于提高材料的力学性能,延长材料的疲劳寿命,又能改善耐、抗应力腐蚀及磁性能。粒度细,不只成本增高(约为传统PM粉末价格的1~10倍),而且易团聚,增加了混炼均匀的难度,而且脱脂的速率相对较慢,从而降低了MIM工艺的生产效率。与传统的粉末冶金工艺相比,MIM工艺为了保证粉末粘结剂体系在注射中顺利充模,加入了约30~55%(体积分数)的有机粘结剂,所以为了得到高密度的较终产品,就必须使用具有高烧结驱动力的微细粉末。江门机械MIM制品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。
MIM工艺流程:1)评估,首先,需要确定待加工品在成本、材料、制造可行性方面是否适合 MIM工艺制造。同时,企业也会给出建议更改设计以便通过MIM实现优化效果;2)原料,特制的金属粉末(微米级)与品质高的高分子聚合物混合,通过精确控制的制备过程,形成MIM专属喂料。相比于传统粉末冶金,金属粉末(微米级)的粒径和极低的杂质含量确保了MIM烧结密度达到理论密度的98%;而特殊配制的多种高聚物即能提供注射时的良好流动性也能保证高效的脱脂能力。3)注射,利用注射机将MIM喂料加热并均匀填充到模具型腔,冷却后得到MIM注射坯。符合MIM特点的模具与合理的工艺匹配是此工序的关键4)脱脂,采用专业脱脂炉逐步高效去除注射坯中的主体粘结剂,残留的骨架粘结剂维持产品形状以便脱脂件移入烧阶段。5)烧结,在MIM的真空炉或气氛炉中,脱除骨架粘结剂,并在接近熔点的温度下使金属粉末致密化成完整的金属体,经冷却得到近乎成品形状的烧结件。
MIM优势:1)极高的设计自由度,相对于其它金属成型方式,MIM能制造造型更为复杂的零件,基本上注塑模具可以实现的所有结构都可以运用在MIM上;2)更多的材料选择,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、铜基、钛基金属或合金。3)出色的理化性能,MIM因为烧结密度非常接近理论密度,其理化性能表现也非常出色,如机械强度等大幅超越传统粉末冶金。4)精致的外观表现,MIM烧结坯表面粗糙度(Ra)可做到1μm,更可以通过各种表面处理方式获得眩目的外观效果。5)更高的尺寸精度,MIM一般可以做到± 0.5%的公差精度,配合其它加工方式,可以获得更高的尺寸精度。6)强大而灵活的量产能力,MIM可以灵活调整和迅速提升产量,从每日几百件到每日数十万多可以快速响应。7)环保的加工理念,原料利用率接近100%,是一种近净成形技术,可有效避免材料的浪费。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。
电动工具电动工具配件的机加工较复杂、加工成本较高、材料利用率低,对 MIM 的依赖度更高。近几年开发的产品如异形铣刀、切削工具、紧固件、微型齿轮、松棉机/纺织机/卷边机零件等。电动工具行业主要驱动力来自于制造业、建筑业、汽车业以及耐用消费品行业。现阶段,中国 MIM 产品多以不锈钢及铁基合金粉末为原材料,产品普遍应用于消费电子等领域。MIM 行业新材料的研发主要以强度高和耐蚀兼顾的双相不锈钢、强度高和高导热率兼顾的铜合金以及高比强和生物兼容性兼顾的钛合金等材料为重点,应用则向着汽车、医疗、五金等档次高领域方向发展。MIM技术制造的金属零件表面质量高,无需进一步加工即可满足使用要求。肇庆3CMIM粉末冶金
MIM制造不仅可生产高精度零件,更环保节能,减少废料产生。东莞铜基MIM优缺点
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型方法。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。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。烧结产品不只具有与塑料注射成型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。MIM工艺流程: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→整形→检验→成品;(配料→混炼→造粒→注射成形→化学萃取→高温脱粘→烧结→后处理→成品)。东莞铜基MIM优缺点