MIM為金屬粉末射出成形(MetalInjection Molded)的簡(jiǎn)稱,金屬粉末射出成形技能是塑料成型工藝學(xué)、高分子化學(xué)、粉末冶金工藝學(xué)和金屬資料學(xué)等多學(xué)科滲透與交叉的產(chǎn)品。關(guān)于MIM有一個(gè)很實(shí)用的解釋:把金屬零件設(shè)計(jì)的像塑膠射出零件一樣;使用塑膠射出快速復(fù)制的長(zhǎng)處,將金屬零件射出成形,然后經(jīng)過熱制程作成金屬實(shí)體零件。
MIM雖然是金屬粉末成形,但離不開塑料。注塑成型粒料有金屬粉末和塑料組成,塑料主要是起到粘接和光滑的效果。經(jīng)過塑料的包覆效果,金屬粉末對(duì)螺桿的磨損大幅減小,注塑熔體流動(dòng)性增加,然后使得金屬注塑成為可能。
一、六大長(zhǎng)處使MIM備受重視:
(1)可成型高度雜亂結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)零件
傳統(tǒng)金屬加工一般是金屬板經(jīng)過車、銑、刨、磨、鉆、鏜等加工成產(chǎn)品;因?yàn)榧寄鼙惧X和時(shí)間本錢問題,這類產(chǎn)品難易做到雜亂結(jié)構(gòu)。MIM用射出機(jī)射出成形產(chǎn)品毛坯,確保物料充沛充溢模具型腔,也就確保了零件高雜亂結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)。
(2)制品微觀安排均勻、密度高、功能好
一般情況下,限制產(chǎn)品的密度最高只能到達(dá)理論密度的85%;MIM技能得到的產(chǎn)品密度到達(dá)96%以上。
(3)效率高,易于實(shí)現(xiàn)大批量和規(guī)模化出產(chǎn)
MIM技能使用的金屬模具,其壽命和工程塑料射出成型具模具適當(dāng)。因?yàn)槭褂媒饘倌>?,MIM適合于零件的大批量出產(chǎn)。
(4)適用資料范圍寬,應(yīng)用領(lǐng)域廣闊
鐵基,低合金,高速鋼,不銹鋼,克閥合金,硬質(zhì)合金等都適合MIM成形。
(5)大幅度節(jié)約原料
一般金屬加工成形金屬使用率比較低,比方:樂視MAX手機(jī)金屬外殼原料使用率不足10%,大部分鋁合金成為碎屑。MIM能夠大幅度提高原資料使用率,理論上為100%的使用。
(6)MIM工藝采用微米級(jí)細(xì)粉末
既能加速燒結(jié)收縮,有助于提高資料的力學(xué)功能,延長(zhǎng)資料的疲勞壽命,又能改善耐、抗應(yīng)力腐蝕及磁功能。
二、MIM的工藝進(jìn)程:
1、混料、造粒
混料是把金屬粉末與有機(jī)粘接劑均勻摻混在一起,使各種原料成為射出成型用混合料。造粒是將混合料擠出造粒成顆粒。MIM工藝所用的金屬粉末顆粒尺度一般在0.5~20μm。從理論上講,顆粒越細(xì),比表面積也越大,越易于成形和燒結(jié)。有機(jī)粘結(jié)劑的效果是粘結(jié)金屬粉末顆粒,使混合料在射出機(jī)料筒中加熱后具有流變性和光滑性,即粘結(jié)劑是帶動(dòng)粉末流動(dòng)的載體。因此,粘結(jié)劑的挑選是整個(gè)粉末射出成形的關(guān)鍵。常見的粘結(jié)劑有:PP、PE、EVA、PEG和POM。
2、注塑成型
這類注塑成型和普通金屬注塑成型差異不大,但要求螺桿愈加耐磨。
3、脫脂(也叫萃?。?BR style="FONT-FAMILY: "> 在燒結(jié)前必須去除毛坯內(nèi)所含有的有機(jī)粘結(jié)劑,該進(jìn)程稱為萃取。萃取工藝必須確保粘結(jié)劑從毛坯的不同部位沿著顆料之間的細(xì)小通道逐漸排出,而不降低毛坯的強(qiáng)度。粘結(jié)劑的排除速率一般遵循分散方程。
4、燒結(jié)
燒結(jié)能使多孔的脫脂毛坯收縮密化成為具有一定安排和功能的制品。雖然制品的功能與燒結(jié)前的許多工藝因素有關(guān),但在許多情況下,燒結(jié)工藝對(duì)最終制品的金相安排和功能有著很大乃至決定性的影響。
5、二次處理
對(duì)于尺度要求較為精細(xì)的零件,需要進(jìn)行必要的后處理。這工序與常規(guī)金屬制品的熱處理工序相同。二次處理用的較多的工藝有精細(xì)CNC。