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2023.07.28

MIM的工艺流程

MIM工艺流程结合了注塑成形设计的灵活性和精密金属的高强度和整体性,来实现极度复杂几何部件的低成本解决方案。MIM流程分为四个独特加工步骤(混合、成形、脱脂和烧结)来实现零部件的生产,针对产品特性决定是否需要进行表面处理

混合

颗粒低于20µ的精细金属粉末和热塑性塑料、石蜡粘结剂按照精确比例进行混合。金属粉末和粘结剂的体积约为60:40。混合过程在一个专门的混合设备中进行,加热到一定的温度使粘结剂熔化。大部分情况使用机械进行混合,直到金属粉末颗粒均匀地涂上粘结剂冷却后,形成颗粒状(称为原料),这些颗粒能够被注入模腔。

成形

注射成形的设备和技术与注塑成型是相似的。颗粒状的原料被送入机器加热并在高压下注入模腔 这个环节形成(green part)冷却后脱模只有在大约200°c的条件下使粘结剂熔化 (与金属粉末充分融合),上述整个过程才能进行 模具可以设计为多腔以提高生产率。模腔尺寸设计要比金属部件20%来补偿烧结过程中产生的收缩。每种材料的收缩变化是精确的、已知的。

脱脂

脱脂是将成形部件中粘结剂去除的过程。这个过程通常分几个步骤完成。绝大部分的粘结剂是在烧结前去除的,残留的部分能够支撑部件进入烧结炉。脱脂可以通过多种方法完成,最常用的是溶剂萃取法。脱脂后的部件具有半渗透性,残留的粘结剂在烧结时很容易被挥发。

烧结

经过脱脂的部件被放进高温、高压控制的熔炉中。该部件在气体的保护下被缓慢加热,以去除残留的的粘合剂。粘结剂被完全清除后,该部件就会被加热到很高的温度,颗粒之间的空隙由于颗粒的融合而消失。该部件定向收缩到其设计尺寸并转变为一个致密的固体。对于大多数的材料,典型的烧结密度理论上大于97%。高烧结密度使得产品性能与锻造材料相似。

表面处理

根据具体需求,有些部件烧结后可能需要进行表面处理。热处理可以提高金属物理性能。电镀、涂装可以应用于高密度材料。提供焊接或冷却处理技术。

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2023.07.28

中国MIM产业发展

中国MIM技术的研究始于80年代初期,由中国兵器工业五三研究所、中南工大和北京科技大学分别承担该课题;经十余年的探索,技术已基本成熟 ,于1996年至2000年期间先后成立公司实现产业化规模。到1997年底, 全球共有约300家以上的公司和机构从事MIM技术的研究、开发、生产和咨询业务。到1999年底,全球MIM产业总产值将为10亿美元(目前传统粉末冶金为15亿美元, 先进陶瓷为6亿美元) ,近几年来MIM产业年增长率约为32%。到2010年,全球MIM产品总销售额已达24亿美元 。

2023.07.28

MIM产业起源

1973年Wiech等人组建了Parmatech公司, 当时MIM还处于萌芽状态, 鲜为人知。直到1979年, 其产品在国际粉末冶金大会产品设计大赛中获两项大奖才引起粉末冶金工业界的注意。Parmatech转让了他们的几项专利后, MIM公司纷纷建立起来。

2023.07.28

MIM工艺在汽车领域中的应用

如:点火控制锁部件、涡轮增压器转子、阀门导轨部件、汽车刹车装置部件、汽车防晒棚部件、离合器内环、拨叉套、分配器套、汽车导管等。

2023.07.28

MIM工艺在手机配件领域的广泛应用

特别是手机、通讯、光纤产业的发展带动了MIM行业的产业化发展,此行业的零件要求精度高、耐用性强,常用的产品有:结构件、连接件、异型件、手机卡托卡槽等

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