MIM技術(shù)概念

金屬粉末注射成形工藝技術(shù)（簡稱 MIM ）是一種將粉末冶金與塑料成形工藝相結(jié)合的新型制造工藝技術(shù)。它是先將所選粉末與粘結(jié)劑進(jìn)行混合，然后將混合料進(jìn)行制粒再注射成形所需要的形狀。聚合物將其粘性流動的特征賦予混合料，而有助于成形、模腔填充和粉末裝填的均勻性。成形以后排除粘結(jié)劑，再對脫脂坯進(jìn)行燒結(jié)。有的燒結(jié)產(chǎn)品還可能要進(jìn)行進(jìn)一步致密化處理、熱處理或機(jī)加工。燒結(jié)產(chǎn)品不僅具有與塑料注射成形法所得制品一樣的復(fù)雜形狀和高精度，而且具有與鍛件接近的物理、化學(xué)與機(jī)械性能。該工藝技術(shù)適合大批量生產(chǎn)小型、精密、三維形狀復(fù)雜以及具有特殊性能要求的金屬零部件的制造。



MIM技術(shù)特性

金屬注射成形技術(shù)的特點
MIM作為一種制造高質(zhì)量精密零件的近凈成形技術(shù)，具有常規(guī)粉末冶金和機(jī)加工方法無法比擬的優(yōu)勢。MIM能制造許多具有復(fù)雜形狀特征的零件：如各種外部切槽，外螺紋，錐形外表面，交叉通孔、盲孔，凹臺與鍵銷，加強(qiáng)筋板，表面滾花等等，具有以上特征的零件都是無法用常規(guī)粉末冶金方法得到的。由于通過MIM制造的零件幾乎不需要再進(jìn)行機(jī)加工，所以減少了材料的消耗，因此在所要求生產(chǎn)的復(fù)雜形狀零件數(shù)量高于一定值時，MIM就會比機(jī)加工方法更為經(jīng)濟(jì)。


MIM和精密鑄造成形能力的比較
特點 精密鑄造 MIM
*小孔直徑 2mm 0.4mm
2mm直徑的盲孔*大深度 2mm 20mm
*小壁厚 2mm <1mm
*大壁厚 無限制 10mm
4mm直徑的公差 ±0.2mm ±0.06mm
表面粗糙度（Ra） 5μm 1μm

MIM技術(shù)優(yōu)勢

MIM 技術(shù)作為一種制造高質(zhì)量精密零件的近凈成形技術(shù)，具有常規(guī)粉末冶金、機(jī)加工和精密鑄造方法無法比擬的優(yōu)勢：
三維形狀復(fù)雜程度與塑料注射成形相當(dāng)
精度高（±0.3%～±0.1%），一般無需后續(xù)加工;
相對密度高（≥95％）;
表面光潔度好，32 ms 或更好;
產(chǎn)品強(qiáng)度、硬度、延伸率等力學(xué)性能高，耐磨性好，耐疲勞，組織均勻;
合金選擇廣泛，可制造其他技術(shù)無法生產(chǎn)的特殊性能零件;
機(jī)械性能好，與類似材料的鍛件相當(dāng);
生產(chǎn)自動化程度高，工序簡單，質(zhì)量穩(wěn)定，可連續(xù)大批量生產(chǎn);
成本*競爭優(yōu)勢, 通常節(jié)約20％以上，并且交貨時間較短;
無污染，生產(chǎn)過程為清潔工藝生產(chǎn).


MIM工藝應(yīng)用典型材質(zhì)

材料體系 合*號、成分 應(yīng)用領(lǐng)域

低合金鋼 Fe-2Ni, Fe-8Ni 汽車、機(jī)械等行業(yè)的各種結(jié)構(gòu)件

不銹鋼 316L ,17-4PH 醫(yī)療器械、鐘表零件

硬質(zhì)合金 WC-Co 各種刀具、鐘表、手表

陶瓷 Al 2 O 3 ,ZrO 2 ,SiO 2 IT電子、日常生活用品、鐘表

高比重合金 W-Ni-Fe, W-Ni-Cu, W-Cu 軍工業(yè)、通訊、日用品

鈦合金 Ti,Ti-6Al-4V 醫(yī)療、軍工結(jié)構(gòu)件

磁性材料 Fe,Fe 14 Nd 2 B,SmCo 5 各種磁性能部件




MIM技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

典型應(yīng)用領(lǐng)域
航空工業(yè): 飛機(jī)機(jī)翼絞鏈、火箭噴嘴、導(dǎo)彈尾翼、陶瓷渦輪葉片芯子;
汽車工業(yè): 點火控制鎖部件、渦輪增壓器轉(zhuǎn)子、閥門導(dǎo)軌部件、汽車剎車裝置部件、汽車防曬棚部件;

電子工業(yè): 磁盤驅(qū)動器部件、電纜連接器、電子管殼、計算機(jī)打印頭、電子封裝件、熱沉材料;

軍工工業(yè): 地雷轉(zhuǎn)子、槍板扳機(jī)、穿甲彈彈心、準(zhǔn)星座、集束箭彈小箭;
醫(yī)療器械: 牙齒矯形托槽、體內(nèi)縫合針、活體組織取樣鉗、防輻射屏罩;
日用產(chǎn)品: 表殼、表帶、表扣、高爾夫球頭和球座、運動鞋扣、體育槍械零件、文件裝訂打孔器;

機(jī)械行業(yè): 異形銑刀、切削工具、微型齒輪;



幾種典型MIM材料的性能
材 料 牌 號 密度 硬度 拉伸強(qiáng)度 伸長率
g/cm3 Mpa %
低合金鋼
MIM-2200(燒結(jié)態(tài)) 7.6 45HRB 290 40.0
MIM-2700(燒結(jié)態(tài)) 7.6 69HRB 440 26.0
MIM-4605(燒結(jié)態(tài)) 7.5 62HRB 415 15.0
MIM-4605(熱處理) 7.5 48HRc 1655 2.0
不銹鋼
MIM-316L(燒結(jié)態(tài)) 7.6 67HB 520 50.0
MIM-17-4PH(燒結(jié)態(tài)) 7.5 27HRc 900 6.0
MIM-17-4PH(熱處理) 7.5 40HRc 1185 6.0
MIM-430L(燒結(jié)態(tài)) 7.5 65HRB 415 25.0
鎢合金
95%W-Ni-Fe 18.0 23HRc 960 25.0
97%W-Ni-Fe 18.30 27HRc 940 15.0
硬質(zhì)合金
YG8X 14.90 HRA90 抗彎強(qiáng)度
2300 /
軟磁合金
MIM-2200 7.60 / 290 40.0
MIM-Fe-50%Ni 7.70 / 455 30.0
MIM-Fe-3%Si 7.45 / 530 24.0
MIM-Fe-50%Co 7.70 / 205 <1.0
MIM-430L 7.50 / 415 25.0



MIM與其它工藝技術(shù)的比較

粉末注射成形工藝與傳統(tǒng)批量工業(yè)化與自動化零件加工工藝，例如機(jī)械加工、沖壓、鍛造、精密鑄造、粉末冶金相比，具有極其明顯的優(yōu)勢。
比較項目 注射成形 粉末冶金 精密鑄造 機(jī)加工 沖壓
零件密度 98% 86% 98% 100% 100%
零件拉伸強(qiáng)度 高 低 高 高 高
零件表面光潔度 高 中 中 高 高
零件微小化能力 高 中 低 中 高
零件薄壁能力 高 中 中 低 高
零件復(fù)雜程度 高 低 中 高 低
零件設(shè)計寬容度 高 中 中 中 低
批量生產(chǎn)能力 高 高 中 中－高 高
適應(yīng)材質(zhì)范圍 高 高 中－高 高 中
供貨能力 高 高 中 低 高