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發布時間:2021-07-29 15:46  
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五金細小件---粉末冶金
微小尺寸產品的用CNC機加工藝生產,無法形成量產規模。而MIM金屬注射成型技術,能夠大批量的生產微小尺寸零件??梢约眲〗档彤a品的生產成本,提高生產效率,極大的提高了產品的出貨量,滿足客戶的生產需求。
粉末注射成型能像生產塑料制品一樣,一次成形生產形狀復雜的金屬、陶瓷等零件部件產品成本低、光潔度好、精度高(±0.3%~±0.1%),一般無需后續加工產品強度、硬度、延伸率等力學性能高、耐磨性好、耐疲勞、組織均勻原材料利用率高、生產自動化程度高、工序簡單、可連續大批量生產無污染,生產過程為清潔工藝生產。通過回火可使金相組織趨十穩定,以保證在以后的使用過程中不再發生變形。

粉末冶金行業發展勢不可擋
粉末冶金屬于現代工業發展的朝陽產業,以制取金屬或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經過成形和燒結,制造金屬材料、復合以及各種類型制品的工藝技術。
我國粉末冶金行業起步較晚,但發展迅猛,特別是汽車行業、機械制造、金屬行業、航空航天、儀器儀表、五金工具、工程機械、電子家電及高科技產業等迅猛發展,為粉末冶金行業帶來了較大的發展機遇。
具體數據顯示,1948年我國硬質合金產量僅有2-3萬噸,但2000年后我國粉末冶金市場迅速崛起。2009年我國粉末冶金行業產量為11.30萬噸,超過日本躍居亞洲首位。2014年粉末冶金行業銷量達19.18萬噸,2017年增長至20.08萬噸,增幅為4.7%。運用該技術可直接生產多孔、半致密或全致密的材料和制品,因此應用十分廣泛。
從應用領域來看,現階段,我國粉末冶金產品主要應用于汽車、家電、電動工具、摩托車、農業機械及工程機械等工業。隨著我國汽車行業的快速發展,粉末冶金制品本土化需求不斷擴大,2016年,應用于汽車方面的粉末冶金零件共10.09萬噸,占比54.69%,同比上升6.55%。未來下游產業的發展將會繼續拉動上游產業的發展,整個行業的容量仍在不停擴大。液壓系統由一臺液壓站來操縱兩只小油缸和兩個大油缸,來完成啟閉大蓋、翻動攪拌缸功能。
汽車領域應用較少,技術相對落后
在發達國家如美國、歐洲、日本,粉末冶金產品主要應用于汽車領域,汽車粉末冶金產品占粉末冶金總產品的比例高達80%以上,其產品包括VVT(可變氣門正時系統)、VCT(可變氣門凸輪軸正時系統)、各類泵組件、鏈輪、同步環、行星齒輪等,種類覆蓋十分齊全。金屬注射成型產品燒結出來后,因為各種原因,表面的光潔度相對比較粗糙,并有輕微的毛刺,并可能有細小的不銹鋼粉粒黏著在產品表面。
而在我國,2017年,粉末冶金市場汽車應用占比僅為60%。我國粉末冶金汽車零件占比遠低于發達國家,占比提升潛力大。
單車用量方面,中國提升空間同樣相對可觀。2017年,北美粉末冶金零件單車用量可達18.6Kg,日本為8.0Kg,歐洲為7.2Kg,而中國僅為4.5Kg。這種差距產生的主要原因是,我國國內很多粉末冶金產品達不到要求的尺寸公差與性能參數,因此,汽車主機廠只能選擇成本更高的鍛造零件與機加工零件。②可以消除網狀二次滲碳體,并使珠光體細化,不但改善機械性能,而且有利于以后的球化退火。
國內企業成本優勢顯著,進口替代空間廣闊
與國外公司相比,國內企業在人力成本、土地成本、原料成本等方面均具有優勢,能夠為主機廠與一級供應商提供更低價的粉末冶金產品。同時,國內企業交貨周期短,售后服務快速、及時,能夠為國內主機廠提供更優質的服務。
從技術角度來看,2015年,發布《中國制造2025》的通知,其中重點提出要大力發展智能制造、增材制造、新材料、生物醫用等領域。我們認為在國家政策的大力扶持下,國內粉末冶金技術有望得到快速發展,替代市場逐步由低端轉向高技術。
另外,專利申請授權量的持續增長彰顯粉末冶金技術的不斷成熟。2016年,我國鑄造、粉末冶金專利申請授權量為8295項,同比增長11.62%,近五年(2012-2016年)復合增長率為16.02%。
綜合來看,國內粉末冶金產品進口替代空間十分廣闊


日本MIM工業產品發展迅速
金屬粉末注射成型技術(metal Powder Injection Molding,簡稱MIM)是將現代塑料噴射成形技術引入粉末冶金領域而形成的一門新型粉末冶金近凈形成形技術。其基本工藝過程是:首先將固體粉末與有機粘結劑均勻混練,經制粒后在加熱塑化狀態下(~150℃)用噴射成形機注入模腔內固化成形,然后用化學或熱分解的方法將成形坯中的粘結劑脫除,最后經燒結致密化得到最終產品。與傳統工藝相比,具有精度高、組織均勻、性能優異,生產成本低等特點,其產品廣泛應用于電子信息工程、生物醫用器械、辦公設備、汽車、機械、五金、體育器械、鐘表業、兵工及航空航天等工業領域。金屬粉末注射成型技術工藝與傳統工藝相比,具有精度高、組織均勻、性能優異,生產成本低等特點,其產品廣泛應用于電子信息工程、生物醫用器械、辦公設備、汽車、機械、五金、體育器械、鐘表業、兵工及航空航天等工業領域。因此,國際上普遍認為該技術的發展將會導致零部件成形與加工技術的一場革命,被譽為“當今最熱門的零部件成形技術”和“21世紀的成形技術”。
美國加州Parmatech公司于1973年發明,八十年代初歐洲許多國家以及日本也都投入極大精力開始研究該技術,并得到迅速推廣。特別是八十年代中期,這項技術實現產業化以來更獲得突飛猛進的發展,每年都以驚人的速度遞增。到目前為止,美國、西歐、日本等十多個國家和地區有一百多家公司從事該工藝技術的產品開發、研制與銷售工作。日本在競爭上十分積極,并且表現突出,許多大型株式會社均參與MIM工業的推廣,這些公司包括有太平洋金屬、三菱制鋼、川崎制鐵、神戶制鋼、住友礦山、精工——愛普生、大同特殊鋼等。目前日本有四十多家專業從事MIM產業的公司,其MIM工業產品的銷售總值早已超過歐洲并直追美國。粘結劑的選擇十分關鍵,若粘結劑選擇不當可能產生以下缺陷:粘結劑是怎么分類的。到目前為止,全球已有百余家公司從事該項技術的產品開發、研制與銷售工作,MIM技術也因此成為新型制造業中最為活躍的前沿技術領域,被世界冶金行業的開拓性技術,代表著粉末冶金技術發展的主方向。

金屬微注射成型技術(μ-MIM)
微機械或微機電系統(MEMS)是20世紀80年代后期發展起來的一門新興的交叉學科,已被公認為21世紀重點發展的關鍵學科之一。
微機械或微機電系統的實用化依賴于微細加工技術的進步,金屬微注射成型技術是批量化高效率生產高精度、高性能微型金屬或陶瓷零件的一種zui有效的方法。
金屬微注射成型技術是指利用MIM工藝生產微米尺寸或微米結構金屬或陶瓷零件的一門工藝技術,一般指尺寸小于1mm或局部微米級精細結構的精密零件。
目前,采用適當的細粉,可以制取25~50μm厚、局部結構細節小于5μm、表面粗糙度大2~3μm的金屬或陶瓷零件。
金屬注射成型零件的尺寸向兩個極端發展,微米尺寸精密零件有著巨大的市場容量和發展潛力。這些小零件的技術附加值非常高,例如光纖金屬套、激光導管、印刷電路微型鉆、微電子執行器及YA科醫用等零件,每千克售價為4000~20000美元。
微注射成型產品在執行器、傳感器、袖珍消費品、航空航天、電子組裝工具、氧分析儀、過濾器及醫用保健設備等方面有著廣闊的應用前景。
限制微注射成型技術發展的主要障礙是精密微細模具的制造、狹窄縫隙的注射充填及為小零件的操作處理。
生產這類高精度微小零件的模具比常規模具要精密的多,需要用到各類現金為細加工技術,如光刻加工、電鑄加工、微細切割、微細電火花加工等。采用LIGA(德文制版術、電鑄成型和注塑成型三次縮寫)等工藝制造塑料消失模具方法,可以很好地解決上述問題。
