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發布時間:2021-10-09 03:16  
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什么情況下合采用MIM工藝
MIM工藝的制程技術、材料和設備在國內已經越來越成熟,應用范圍也非常廣。
零件形狀復雜、尺寸較小以及產量大,這些都是MIM工藝的優勢。
這些強項,使其在電子數碼產品、手表、手工工具、牙齒矯正支架、汽車發動機零件、電子密封件、切削工具及運動器械中得到了大量的應用。


那么,如何判定一個產品是否應該選擇MIM工藝,也就是選擇MIM工藝的準則是什么呢?
目前主要有下列主要事項,選擇MIM工藝前需要考慮清楚。
1.
質量、切削量:對于在切削加工和磨削加工中材料損耗非常、加工非常耗時的零件,MIM在降低生產成本上極有優勢;
2.
總需求量:模具費和研發費用對于低需求量的產品,分攤下來后是很難以承受的。因此,當產品的年需求量達到或超過2萬件時,可以考慮選擇MIM工藝。
3.
材料:MIM工藝是一種近凈成形技術,對于由鈦、不銹鋼及鎳合金之類難易切削的材料設計的零件,MIM最有吸引力。
4.
產品復雜性:MIM工藝最適合制造幾何形狀復雜的、在切削加工中需要變換很多次加工工位的多軸零件、多基準零件。
5.
使用性能:基于MIM產品的高密度,如果使用性能有需求,則MIM的高密度形成的性能有競爭力。
6.
表面粗糙度:表面粗糙度反映了粉末顆粒的大小。
7.
公差(精度要求):MIM燒結件的公差大概為±0.3%,如果產品要求的公差很嚴格,MIM燒結件就需要二次加工,如CNC,數控車等,MIM的成本也趨向于增加,需要評估比較。
8.
組合:為了節省庫存與組裝費用,可見多個零件固結為一個零件。
9.
缺陷:必須使MIM固有的缺陷處于非關鍵位置,或制造成型后可以除去,例如澆口印跡,頂針印跡或結合線。
10.
新型組合材料:MIM可制造出傳統工藝難以制造的新型組合材料,例如疊片的或兩種材料結構的或耐磨耗用的混合的金屬-陶瓷材料。
MIM常用材料的種類很多,但有幾種是主要的。若材料難以切削加工,諸如工具鋼、鈦、鎳合金或不銹鋼,對于MIM最終成型來說,是最有利的,MIM工藝可以一次性成型復雜的幾何形狀特征。
在不同的生產地點之間,用MIM可達到的性能是不同的。我們在設計之前,需要的許多性能參數都匯總與技術手冊中。
現在,我們看到了很多為MIM設計的新的材料,其中有疊片結構的(硬磁-軟磁,磁性的-非磁性的,傳導性的-絕緣的)、泡沫金屬及孔新建,這些可選擇的項目,都將MIM推進到了幾乎沒有工藝可替代的領域。
粉末冶金發展前景
MIM技術起源于歐洲部分國家,開始用于軍事裝備部件開發并得到應用。近些年,國內長三角地區通過對MIM技術的引入,隨著不斷地探索實踐,已經成功運用到汽車零部件、3C數碼類、醫用器械、工具鎖類等多個熱門領域。行業代表包括上海富馳高科技股份有限公司,是目前國內先進的龍頭企業,也培養了一大批MIM技術人才;以及常州精研科技股份有限公司,是國內最先上市的MIM企業代表。現在問題MIM改進措施及建議美國、歐洲及日本等世界工業發達國家上世紀90年代初基本完成MIM技術向MIM產業發展的轉變,我國MIM行業與國外總體水平差距大概在10-15年。
MIM技術是目前金屬零部件成型最科學的精凈成型技術,其特點在于成本低,性能優異,可根據不同需求靈活調整各項性能指數,應用領域非常廣泛。從某種程度上正在以驚人的速度取代CNC精加工等傳統成型技術,且該技術在突破核心技術攻堅后,質量穩定,便于大批量生產,客戶滿意度高,企業回報率高。正因如此,一批中小型企業已經崛起。005%,隨著溫度升高,溶解度略有增加,在727度時達到峰值,也僅有0。主要集中在深圳、上海、江蘇、浙江等沿海城市,據不完全統計有兩百多家。
綜上,單從技術領域來看前景一片光明,還有很大的應用空間有待開發,從行業競爭角度,需要穩定的行業技術人才,配套的優質資源,以及專業的企業管理人才,不斷技術創新,優化管理制度,才能立足于行業大潮中……


MIM工藝中的固相燒結和液相燒結
在金屬注射成形工藝中,燒結是一個非常關鍵的環節,它是將脫脂后的多孔坯件進行致密化的過程。燒結過程中溫度和時間的把握直接影響到最終成品的性能,在該工藝中,名副其實需要掌握好火候的就是這個環節。脫脂后的坯件在進行燒結時粉末在低于其主要組成成分的溫度下通過原子前一來完成粉末顆粒間的聯結,減少顆粒間的空隙,從而達到致密化的目的。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。在MIM工藝中,致密化后的坯件還是會具有人們事先設計好的與注射模具相符的形狀,只是經過燒結變得具有了一定強度和性能,可以承受一定的外力,不會像剛脫完脂的坯件那樣多孔易碎。


曾經有人從兩個方面總結MIM燒結的特點,從宏觀來看,坯件整體的氣孔率下降、坯件的致密度提高,從微觀來看,粉末顆粒的原子發生里質點轉移,使粉末不需要粘結劑的作用便可產生顆粒間的粘結來保持一定的形狀和性能。
燒結的原理就是在一定的溫度下,利用熱的力量刺激粉末的原子使其發生物理位置的遷移,將粉體狀的坯件變成顆粒聯結緊密的塊狀的坯件。由此可以看出溫度對于燒結的重要性,從理論上來講,溫度越高,燒結過程中產生的原子遷移運動越迅速,從一個位置到另一個位置的原子的量也就越多,燒結過程也就進行得越快。工藝流程:技術特點:提高工件的尺寸精度或幾何形狀精度,得到光滑表面或鏡面光澤,同時也可消除光澤。
在實際的生產應用中,人們會經常提到兩個詞:固相燒結和液相燒結,其實這沒有什么費解的,關于二者的區別,簡單一點說就是根據燒結溫度不同,固相燒結就是燒結溫度低于所有組成成分的熔點,而液相燒結則是燒結溫度低于主要組成成分的熔點。同時這兩種燒結方法又有一個共同點:都是不施加外部壓力的情況下進行的。這樣能防止低熔點組元的氣化或分解,分批加入金屬粉可防止降溫太快而導致的扭矩急增,減少設備損失。
因此,固相燒結和液相燒結又被成為無壓燒結,這主要是相對于熱壓、熱鍛、熱等靜壓等加壓燒結方法而言的。在MIM工藝中一般都是采用無壓燒結的方法進行坯件的燒結。
快速模具技術
正常生產模具的制造成本通常很高,許多情況下需要制作實驗模具去發現驗證設計生產整個過程中可能遇到的問題,最終的模具肯定要修改。為適應這種情況,出現了許多快速或軟模具技術用來制造滿足幾百件零件試制的實驗模具。
目前鋁合金、顆粒增強環氧樹脂、鈹銅、低碳鋼、不銹鋼及鈷合金等已被用作制造軟的金屬注射模具。由于容易成型,鋅、鋁和鉍合金等偶爾也用于制造試驗模具及樣品原型。
但由于容易劃傷和損壞,最終的生產模具會采用硬質材料。
利用有機硅橡膠模具工藝原理,制作使用壽命有限的MIM塑料注塑模具是一項較新的模具技術。將熔融塑料澆在母模型腔周圍,凝固硬化后,剖開塑料取出母模模型。壓入受限制的模架中,這樣的塑料模具可以用來承受幾百次的低壓注射試驗。
激光快速原型技術是一種非常簡單的模具或原型制造方法,采用激光掃描積分堆積塑料或金屬粉末直接制造模具型腔。激光快速原型技術的另外一種模具制造工藝是利用堆積的樹脂或紙質模型,采用精密鑄造或電鑄方法制造模具型腔。
這些方法制造的模具表面比較粗糙,精度較低,無法滿足生產模具的苛刻要求。
非常大批量生產用的模腔或其組件,容易磨損,快速模具技術將是一種非常有效的工藝手段。

