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發(fā)布時(shí)間:2021-04-17 05:47  
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金屬注射成形(MIM)發(fā)展
金屬注射成形(metal Injection Molding,MIM)是一種適于生產(chǎn)小型、三維復(fù)雜形狀以及具有特殊性能要求制品的近凈成形工藝。
MIM是由傳統(tǒng)粉末冶金工藝與現(xiàn)代塑料注射成型技術(shù)融合發(fā)展而來(lái),其基本工藝過(guò)程是:將各種微細(xì)金屬粉末(一般小于20μm)按一定的比例與預(yù)設(shè)粘結(jié)劑(各種熱塑性塑料,蠟及其他材料)均勻混合,制成具有流變特性的喂料,通過(guò)注射機(jī)注入模具型腔(或多模型腔)成型出零件毛坯,毛坯件經(jīng)過(guò)脫除粘結(jié)劑和高溫?zé)Y(jié)后,即可得到微觀組織均勻、材料高度致密的各種金屬零部件。金屬注射成型產(chǎn)品燒結(jié)出來(lái)后,因?yàn)楦鞣N原因,表面的光潔度相對(duì)比較粗糙,并有輕微的毛刺,并可能有細(xì)小的不銹鋼粉粒黏著在產(chǎn)品表面。


MIM的發(fā)展進(jìn)程
20世紀(jì)70年代,美國(guó)學(xué)者Wiech首先開(kāi)發(fā)出一種對(duì)金屬粉末進(jìn)行注射成形的粉末冶金工藝。20世紀(jì)80年代,美國(guó)倫賽爾理工學(xué)院開(kāi)始開(kāi)展MIM技術(shù)理論基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)的研究工作。美國(guó)Injectamax公司和德國(guó)BASF公司將脫脂時(shí)間從數(shù)十小時(shí)縮短到幾個(gè)小時(shí),而且保形性得到明顯改善,產(chǎn)品的尺寸精度從±0.5%提高到±0.3%。金屬喂料的生產(chǎn)是金屬注射成形行業(yè)不可或缺的組成部分,因?yàn)楣に嚰夹g(shù)要求注射原料必須為一定大小的均勻顆粒,而不能直接使用粉末。21世紀(jì)后,MIM工藝進(jìn)一步得到改進(jìn),新材料、新工藝不斷涌現(xiàn),產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速。形狀復(fù)雜、尺寸較小及產(chǎn)量大,這些都是MIM的強(qiáng)項(xiàng),使其在手表、手工工具、牙齒矯正支架、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)零件、電子密封、切削工具及運(yùn)動(dòng)器材中找到大量應(yīng)用。
2017-2018年MIM行業(yè)的新技術(shù)趨勢(shì)
MIM(metal Injection Molding,金屬注射成型)雖然是一個(gè)小行業(yè),相關(guān)從業(yè)人員不超過(guò)幾百萬(wàn);有趣的是,MIM卻影響了大行業(yè),卡托曾經(jīng)于2012~2016采用MIM來(lái)制作的”爆品”零件,那是影響了數(shù)十億用戶?。∧敲?017-2018年,MIM又會(huì)有哪些值得期待的亮點(diǎn)?三、微弧氧化(MAO)微弧氧化:在電解質(zhì)溶液中(一般是弱堿性溶液)施加高電壓生成陶瓷化表面膜層的過(guò)程,該過(guò)程是物理放電與電化學(xué)氧化協(xié)同作用的結(jié)果。
1.氣態(tài)草酸催化脫脂-下一代催化脫脂我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的新技術(shù)
在2010年開(kāi)始,由德國(guó)BASF引進(jìn)的HNO3催化脫脂是國(guó)內(nèi)MIM近幾年的主流脫脂工藝,但其操作危 險(xiǎn)性和環(huán)境危 害性是行業(yè)內(nèi)都知道的無(wú)奈事實(shí),從早期設(shè)備安全偵測(cè)不足引發(fā)氣爆、幾位從業(yè)人員失當(dāng)操作被HNO3不同程度灼 傷,以及近年政府嚴(yán)加管制HNO3的使用以防止環(huán)境的破 壞。形狀復(fù)雜、尺寸較小及產(chǎn)量大,這些都是MIM的強(qiáng)項(xiàng),使其在手表、手工工具、牙齒矯正支架、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)零件、電子密封、切削工具及運(yùn)動(dòng)器材中找到大量應(yīng)用。在此背景下,下一代催化脫脂新技術(shù)-氣態(tài)草酸脫催化脂技術(shù),開(kāi)始出現(xiàn)在本次粉末冶金展,并且是由我國(guó)業(yè)者獨(dú)創(chuàng)的新技術(shù)。
1)世界獨(dú)步技術(shù);
2)固體草酸環(huán)保且安全,免除液體催化劑的各種風(fēng)險(xiǎn);同時(shí)減輕了企業(yè)使用脫脂后必須承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任;
3)草酸排放的碳?xì)溲趸衔锉菻NO3的氮氧更環(huán)保;
4) 外部加熱汽化系統(tǒng),改變了過(guò)去液體滴酸的干擾,提升了脫脂效率。

日本MIM工業(yè)產(chǎn)品發(fā)展迅速
金屬粉末注射成型技術(shù)(metal Powder Injection Molding,簡(jiǎn)稱MIM)是將現(xiàn)代塑料噴射成形技術(shù)引入粉末冶金領(lǐng)域而形成的一門(mén)新型粉末冶金近凈形成形技術(shù)。其基本工藝過(guò)程是:首先將固體粉末與有機(jī)粘結(jié)劑均勻混練,經(jīng)制粒后在加熱塑化狀態(tài)下(~150℃)用噴射成形機(jī)注入模腔內(nèi)固化成形,然后用化學(xué)或熱分解的方法將成形坯中的粘結(jié)劑脫除,最后經(jīng)燒結(jié)致密化得到最終產(chǎn)品。捏合機(jī)主要由捏合部分、機(jī)座部分、液壓系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和電控系統(tǒng)等六大部分組成。與傳統(tǒng)工藝相比,具有精度高、組織均勻、性能優(yōu)異,生產(chǎn)成本低等特點(diǎn),其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電子信息工程、生物醫(yī)用器械、辦公設(shè)備、汽車(chē)、機(jī)械、五金、體育器械、鐘表業(yè)、兵工及航空航天等工業(yè)領(lǐng)域。因此,國(guó)際上普遍認(rèn)為該技術(shù)的發(fā)展將會(huì)導(dǎo)致零部件成形與加工技術(shù)的一場(chǎng)革命,被譽(yù)為“當(dāng)今最熱門(mén)的零部件成形技術(shù)”和“21世紀(jì)的成形技術(shù)”。
美國(guó)加州Parmatech公司于1973年發(fā)明,八十年代初歐洲許多國(guó)家以及日本也都投入極大精力開(kāi)始研究該技術(shù),并得到迅速推廣。特別是八十年代中期,這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化以來(lái)更獲得突飛猛進(jìn)的發(fā)展,每年都以驚人的速度遞增。到目前為止,美國(guó)、西歐、日本等十多個(gè)國(guó)家和地區(qū)有一百多家公司從事該工藝技術(shù)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、研制與銷(xiāo)售工作。其缺陷是防污染性高,加工設(shè)備一次性投資大,龐雜件要工裝、輔佐電極,大批生產(chǎn)還須要降溫設(shè)備。日本在競(jìng)爭(zhēng)上十分積極,并且表現(xiàn)突出,許多大型株式會(huì)社均參與MIM工業(yè)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(ài)普生、大同特殊鋼等。目前日本有四十多家專(zhuān)業(yè)從事MIM產(chǎn)業(yè)的公司,其MIM工業(yè)產(chǎn)品的銷(xiāo)售總值早已超過(guò)歐洲并直追美國(guó)。到目前為止,全球已有百余家公司從事該項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、研制與銷(xiāo)售工作,MIM技術(shù)也因此成為新型制造業(yè)中最為活躍的前沿技術(shù)領(lǐng)域,被世界冶金行業(yè)的開(kāi)拓性技術(shù),代表著粉末冶金技術(shù)發(fā)展的主方向。

國(guó)內(nèi)當(dāng)前粉末冶金零件行業(yè)的挑戰(zhàn)
當(dāng)前粉末冶金零件行業(yè)和企業(yè)面臨嚴(yán)峻的市場(chǎng)挑戰(zhàn)。整個(gè)行業(yè)處于發(fā)展中的緊要關(guān)頭。近幾年來(lái),市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大,粉末冶金零件行業(yè)和企業(yè)發(fā)展很快。但是,企業(yè)長(zhǎng)期處于“上擠下壓”的環(huán)境中。使金屬表面形成一層氧化膜,以防止金屬表面被腐蝕,此處理過(guò)程稱為“發(fā)藍(lán)”。原輔材料大幅度漲價(jià),而主機(jī)廠不斷降價(jià)。使企業(yè)的利潤(rùn)空間受到巨大沖擊,生存面臨嚴(yán)重考驗(yàn)。隨著原輔材料開(kāi)始大幅度漲價(jià),使原本十分脆弱的企業(yè)利潤(rùn)雪上加霜。國(guó)內(nèi)粉末冶金零件廠的產(chǎn)品價(jià)格出現(xiàn)了更大偏移。
為促進(jìn)粉末冶金行業(yè)和諧健康持續(xù)發(fā)展,遵循科學(xué)發(fā)展觀,營(yíng)造公平公正的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,保護(hù)企業(yè)利益,維護(hù)粉末冶金制品行業(yè)形象,提倡全行業(yè)共同努力,克服困難,度過(guò)難關(guān)。
首先,產(chǎn)業(yè)要加強(qiáng)廠際合作,加強(qiáng)交流溝通,穩(wěn)定各自市場(chǎng)份額,反對(duì)行業(yè)內(nèi)部采取不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)行為。團(tuán)結(jié)協(xié)作,相互尊重,共同進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)雙贏。
其次,鑒于當(dāng)前形勢(shì),根據(jù)國(guó)際慣例,建議各會(huì)員單位根據(jù)本企業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)、質(zhì)量、設(shè)備、所用原料、批量大小等具體情況,在與使用單位充分協(xié)商的基礎(chǔ)上,適當(dāng)提高產(chǎn)品銷(xiāo)售價(jià)格。若今后原輔材料繼續(xù)上漲,粉末冶金產(chǎn)品價(jià)格還可以隨時(shí)上調(diào)。
各企業(yè)在加強(qiáng)自身管理,加強(qiáng)工藝技術(shù)改進(jìn),提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高產(chǎn)品技術(shù)含量,盡可能挖掘企業(yè)內(nèi)部潛力,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)粉末冶金行業(yè)更好更快發(fā)展的同時(shí),為客戶提供性價(jià)比更高的產(chǎn)品與服務(wù)。

