-金属粉末的注射成型课件

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金属粉末注射成型(MIM)是一种现代化的制造过程,使用粉末冶金

技术和成型工艺将金属粉末转化为复杂形状的零件。本课件将介绍金属粉

末注射成型的原理、工艺流程和应用。

一、金属粉末注射成型原理

金属粉末注射成型是一种将金属粉末与增塑剂混合,并将其注入成形

模具中,经高温和高压作用下实现颗粒之间的结合,形成所需零件形状的

成形工艺。该工艺的主要原理包括:

1.粉末制备:金属粉末需要经过筛分、干燥和混合等处理过程,以保

证粉末的均匀性和适当的颗粒大小。

2.混合和增塑:将金属粉末与适当的增塑剂混合,增塑剂有助于提高

粉末的塑性和流动性,同时在成型过程中起到润滑剂的作用。

3.注射成形:将混合好的金属粉末和增塑剂注入特制的注射成形机中,通过高压和高温作用下,在成型模具内形成所需零件形状。

4.烧结和退火:注射成型得到的绿体经过烧结和退火处理,使金属粉

末颗粒之间结合更加牢固,并消除内部的应力。

5.后续处理:烧结和退火后的零件可以进行后续处理,如打磨、抛光、涂层等,以提高零件的表面质量和功能性。

二、金属粉末注射成型工艺流程

金属粉末注射成型的工艺流程包括:

1.混合和增塑:将金属粉末和增塑剂按一定比例混合,并进行干燥处理。

2.注射成形:将混合好的粉末和增塑剂注入注射成形机中,通过高压和高温作用下,将其注入成形模具中,形成绿体。

3.烧结:将绿体进行高温处理,使金属粉末粒子之间结合成固体。

4.退火:对烧结后的零件进行退火处理,消除残留应力和提高材料的力学性能。

5.后续处理:根据需要对零件进行打磨、抛光、涂层等后续处理,以达到所需的表面质量和功能性要求。

三、金属粉末注射成型应用

金属粉末注射成型具有制造复杂形状零件、高精度加工和生产效率高等优点,被广泛应用于各个领域:

1.汽车工业:金属粉末注射成型可用于制造汽车发动机和变速器等关键零部件,提高产品的性能和可靠性。

2.电子工业:金属粉末注射成型可用于制造电子器件、连接器和散热器等关键部件,提高电子产品的性能和稳定性。

3.医疗器械:金属粉末注射成型可用于制造医疗器械零件,如人工关节、牙科种植体等,提供更好的生物相容性和功能性。

4.工具制造:金属粉末注射成型可用于制造各种工具和刀具,提高产品的耐磨性和寿命。

5.航空航天:金属粉末注射成型可用于制造航空航天领域的关键部件,如涡轮叶片、导向板等,提高产品的性能和耐久性。

通过金属粉末注射成型技术,可以实现复杂形状零件的快速制造和优

化设计,提高产品质量和降低生产成本。随着该技术的不断发展和创新,

金属粉末注射成型将在更多领域发挥重要作用。

金属粉末的注射成型

金属粉末的注射成型 金属粉末的注射成型,也被称为金属粉末注射成型(Metal Powder Injection Molding,简称MIM),是一种先进的制造技术,将金属粉末与有机物相结合,通过注射成型和烧结工艺,制造出高密度、精确尺寸、复杂形状的金属零件。 在金属粉末注射成型过程中,首先将金属粉末与有机粘结剂和其他添加剂混合均匀,形成金属粉末/有机物混合物。其次,在高压下,将混合物通过注射机注射到具有细微孔隙和管道的模具中。模具通常采用两片结构,上模和下模之间形成的形状即为所需制造的零件形状。注射机将足够的压力用于将混合物推进模具的每一个细微空间,以确保零件形状准确,毛边小。注射后,模具中的混合物开始固化,形成绿色零件。最后,通过烧结处理,去除有机物并使金属颗粒结合成整体,形成具有理想密度和力学性能的金属粉末零件。 相对于传统的金属加工方法,金属粉末注射成型具有以下优势: 首先,MIM可以制造复杂形状的金属零件,包括薄壁结构、内外复杂曲面和细小结构,满足了一些特殊零件的制造需求。其次,MIM的材料利用率高,废料少,可以减少原材料和能源的浪费。此外,零件的尺寸稳定性好,需要的加工工序少,可以降低生产成本。最重要的是,对于一些其他制造工艺难以实现的金属材料,例如高强度不锈钢、钨合金和钛合金,MIM可以实现高质量的制造。 然而,金属粉末注射成型也存在应用范围的限制。首先,相对较高的制造成本使得该技术在一些低成本产品上难以应用。其次,较大的尺寸限

制了MIM在制造大尺寸、高精度的零件上的应用。此外,与其他成型方法 相比,MIM的制造周期较长,对行业响应速度要求较高的场景不适用。 尽管如此,金属粉末注射成型技术已经在汽车、电子产品、医疗器械、工具和航空航天等领域得到了广泛的应用。随着制造技术的进步和材料属 性的改进,金属粉末注射成型有望在更多领域发挥其优势,并带来更多创 新的解决方案。

金属粉末注射成型工艺讲解

新疆农业大学机械交通学院 2015-2016 学年一学期 《金属工艺学》课程论文 2015 年 12 月 班级机制136 学号220150038 姓名侯文娜 开课学院机械交通学院任课教师高泽斌成绩__________

金属粉末注射成型工艺概论 作者:侯文娜指导老师:高泽斌 摘要:金属注射成形时一种从塑料注射成形行业中引申出来的新型粉末冶金近净成型技术,这种新的粉末冶金成型方法称作金属注射成型。 关键词:金属粉末注射成型 一:金属粉末注射成型的概念和原理、 粉末冶金不仅是一种材料制造技术,而且其本身包含着材料的加工和处理,它以少无切削的特点越来越受到重视,并逐步形成了自身的材料制备工艺理论和材料性能理论的完整体系。现代粉末冶金技术不仅保持和大大发展了其原有的传统特点(如少无切削、少无偏析、均匀细晶、低耗、节能、节材、金属非金属及金属高分子复合等),而且已发展成为支取各种高性能结构材料、特种功能材料和极限条件工作材料、各种形状复异型件的有效途径。近年来,粉末冶金技术最引人注目的发展,莫过于粉末注射成型(MIN)迅速实现产业化,并取得突破性进展。 金属注射成型(Metal injection Molding),简称MIM,是传统的粉末冶金工艺与塑料成型工艺相结合的新工艺,是集塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科交叉的产物,是粉末冶金和精密陶瓷成型加工领域中的新技术,利用磨具可注射成型,快速制造高密度、高精度、复杂形状的结构零件,能够快速准确的将设计思想转变为具有一定结构、功能特性的制品,并可直接批量生产出零件,是制造技术行业一次新的变革。 其注射机理为:通过注射将金属粉末与粘结剂的混合物以一定的温度,速度和压力注入充满模腔,经冷却定型出模得到一定形状、尺寸的预制件,再脱出预制件中的粘结剂并进行烧结,可得到具有一定机械性能的制件。其成型工艺工艺流程如下:金属粉末,有机粘接剂—混料—成型—脱脂—烧结—后处理—成品。 二:金属粉末注射成型工艺流程 2.1金属粉末的选择:首先根据产品的技术要求和使用条件选择粉末的种类,然后决定粉末颗粒尺寸。金属粉末注射成型所用的粉末颗粒尺寸一般在 0.5-20μm;从理论上讲,粉末颗粒越细,比表面积也越大,颗粒之间的内聚力也越大,易于成型和烧结。而传统的粉末冶金工艺则采用大于40μm的较粗粉末。粉末的选择要有利于混炼、注射形成、脱脂和烧结,而这往往是互相矛盾的,对于MIM的原料粉末要求很细,MIM原料粉末价格一般较高,有的升值达到传统PM 粉末价格的10倍,这是目前限制MIM技术广泛应用的一个关键因素,目前生产MIM用原料粉末的方法主要有超高压水雾化法、高压气体雾化法等。 2.2粘接剂;粘接剂是MIM技术的核心,在MIM中粘接剂具有增强流动性

金属注射成型

金属注射成形技术的现状和发展动向 摘要综合阐述了金属注射成形的技术现状和产业化发展状况,并从粘结剂的选择和优化设计、新型粘结剂的开发和实用化、脱脂模型和脱脂动力学研究、尺寸精度过程控制几个方面评述了金属注射成形技术重要的发展动向。 关键词金属注射成形(MIM);现状;发展动向 金属注射成形(Metal Injection Molding,简称MIM)是一种从塑料注射成 形行业中引伸出来的新型粉末冶金近净成形技术,众所周知,塑料注射成形技术低廉的价格生产各种复杂形状的制品,但塑料制品强度不高,为了改善其性能,可以在塑料中添加金属或陶瓷粉末以得到强度较高、耐磨性好的制品,近年来,这一想法已发展演变为最大限度地提高固体粒子的含量并且在随后的烧结过程中完全除去粘结剂并使成形坯致密化。这种新的粉末冶金成形方法称为金属注射成形。金属注射成形的基本工艺步骤是:首先是选取符合MIM要求的金属粉末和粘结剂,然后在一定温度下采用适当的方法将粉末和粘结剂混合成均匀的喂料,经制粒后在注射成形,获得的成形坯经过脱脂处理后烧结致密化成为最终成品。 1.MIM粉末及制粉技术 MIM对原料粉末要求较高,粉末的选择要有利于混炼、注射成形、脱脂和烧结,而这往往是相互矛盾的,对MIM原料粉末的研究包括:粉末形状、粒度和粒度组成、比表面等,表1中列出了最适合于MIM用的原料粉末的性 质。 由于MIM原料粉末要求很细,MIM原料粉末价格一般较高,有的甚至达到传统PM粉末价格的10倍,这是目前限制MIM技术广泛应用的一个关键因素,目前生产MIM用原料粉末的方法主要有羰基法、超高压水雾化法、高压气体雾化法等。 1.1羰基法

金属注射成型工艺流程

金属注射成型工艺流程 金属注射成型工艺是一种把金属粉末用压力注入模具中,再经过冷却形成金属型腔的工艺。这种方法可以生产外观精美、结构复杂、尺寸精密的金属零件,并且可以在不影响零件尺寸和性能的情况下,更换不同金属材料。金属注射成型工艺的特点是可靠性高、工艺流程简单,且制造的零件精度高、力学性能好,因此,金属注射成型工艺得到了越来越多的应用。 金属注射成型工艺的具体流程如下: 1.属粉末准备:用经过特殊处理的金属粉末制备模具。常用的金属粉末材料有铝合金、铜合金、钢铁合金和不锈钢粉末。 2.具制备:根据图纸进行模具结构设计,然后制备模具,通常是由两部分组成:底座和模穴。 3.压料:将金属粉末倒入模坯,再用压力将粉末完全填入模具内。 4.浇注:注入融化的金属粉末,在模穴内快速融化形成金属型腔。 5.却:冷却模具,使金属型腔冷却凝固成型,并保持尺寸精度。 6.洗:清洗模具,以防止模具附着有害物质和废物。 7.离:从模具中分离出成型零件,有可能要用特殊工具刮开模具,然后手动小心分离出成型零件。 金属注射成型工艺具有生产成本低、精度高、质量稳定、产量大、成型速度快等优势,它比传统的机加工工艺具有更多的优势,可以应用于航空航天、汽车、电子、家用电器等多个领域,日益成为各类金属零件的主要生产工艺。

但金属注射成型工艺也存在着不足。其中,模具投资较大,模具设计和制造技术要求也比较高;另外,在产品设计和制造过程中,模具位置及模具结构受到较大的限制,从而影响零件的尺寸、形状及表面精度。 总之,金属注射成型工艺是一种非常重要的金属成型工艺,它具有生产成本低、精度高、质量稳定、产量大、成型速度快等优势,可以大大改善传统的机械加工工艺,为工业生产提供了质量高、工艺简单、成本低的零部件替代方案。

MIM(金属粉末注塑成型)技术介绍

MIM(金属粉末注塑成型)技术介绍 MIM是将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一种全新的金属零部件近净成形加工技术,是近年来粉末冶金学科和工业领域中发展十分迅猛的一项高新技术。MIM的工艺步骤是:首先选取符合MIM要求的金属粉末与有机粘结剂在一定温度条件下采用适当的方法混合成均匀的喂料,然后经制粒后在加热塑化状态下用注射成形机注入模具型腔内获得成形坯,再经过化学或溶剂萃取的方法脱脂处理,最后经烧结致密化得到最终产品。 MIM产品的特点: 1、零部件几何形状的自由度高,能像生产塑料制品一样,一次成形生产形状复杂的金属零部件; 2、MIM产品密度均匀、光洁度好,表面粗糙度可达到Ra 0.80~1.6μm,重量范围在0.1~200g。尺寸精度高(±0.1%~±0.3%),一般无需后续加工; 3、适用材料范围宽,应用领域广,原材料利用率高,生产自动化程度高,工序简单,可实现连续大批量生产; 4、产品质量稳定、性能可靠,制品的相对密度可达95%~99%,可进行渗碳、淬火、回火等热处理。产品强度、硬度、延伸率等力学性能高,耐磨性好,耐疲劳,组织均匀; 国际上普遍认为MIM技术的发展将会导致零部件成形与加工技术的一场革命,被誉为“21世纪最热门的零部件的成形技术”。 MIM技术优势

MIM 与传统粉末冶金相对比MIM可以制造复杂形状的产品,避免更多的二次机加工。MIM 产品密度高、耐蚀性好、强度高、延展性好。MIM 可以将2个或更多PM 产品组合成一个MIM产品,节省材料和工序。MIM与机械加工相对比MIM 设计可以节省材料、降低重量。 MIM 可以将注射后的浇口料重复破碎使用,不影响产品性能,材料利用率高。 MIM通过模具一次成形复杂产品,避免多道加工工序。 MIM可以制造难以机械加工材料的复杂形状零件。MIM 与精密铸造相对比MIM 可以制造薄壁产品,最薄可以做到0.2mm。MIM 产品表面粗糙度更好。MIM更适宜制细盲孔和通孔。MIM 大大减少了二次机加工的工作量。MIM可以快速的大批量、低成本制造小型零件。MIM材料范围 常用MIM材料应用领域: 材料体系合金牌号、成分应用领域 低合金钢Fe-2Ni, Fe-8Ni汽车、机械等行业的各种结构件 不锈钢316L ,17-4PH医疗器械、钟表零件 硬质合金WC-Co各种刀具、钟表、手表 钨合金W-Ni-Fe, W-Ni-Cu, W-Cu军工业、通讯、日用品 钛合金Ti,Ti-6Al-4V医疗、军工结构件 磁性材料Fe,Fe14 Nd2 B,SmCo5各种磁性能部件 几种典型MIM材料的性能: 材料 密度硬度拉伸强度伸长率g/cm3 洛氏MPa% 铁基合金 MIM-2200(烧结态)7.6545HRB29040 MIM-2700(烧结态)7.6569HRB44026 MIM-4605(烧结态)7.6262HRB41515 MIM-4605(淬、回火)7.6248HRC16552 不锈钢 MIM - 316L (烧结态)7.9267HB52050 MIM- 17-4PH (烧结态)7.527HRC9006 MIM- 17-4PH (热处理态)7.540HRC11856 MIM - 430L (烧结态)7.565HRB41525 钨合金95%W-Ni-Fe18.13096025

金属粉末注射成型技术

金属粉末注射成型技术 金属粉末注射成型技术(Metal Powder Injection Molding,简称MIM)是一种先进的制造工艺,结合了粉末冶金和塑料注射成型技术,广泛应用于金属零件的制造。MIM技术以其高精度、高复杂性和高效 率的特点,成为近年来制造业领域的热门技术。 一、MIM工艺简介 金属粉末注射成型技术是将金属粉末与有机材料(通常为热熔型塑料)混合,经过塑化、成型、脱脂和烧结等多个工艺步骤,最终形成 具有金属特性的零件。该技术的基本步骤包括:原料准备、混合、注 射成型、脱脂和烧结。 1. 原料准备 金属粉末是MIM技术的关键原料,其粒径通常为10~20μm,且具 有良好的流动性和可压缩性。可以使用的金属粉末有不锈钢、合金钢、铁基合金、钛合金等。同时,还需准备有机材料(通常是聚丙烯、聚 氨酯或类似材料)作为粘结剂。 2. 混合 将金属粉末和有机材料进行混合,通常采用机械搅拌或球磨的方法,确保金属粉末均匀分布在有机材料中。 3. 注射成型

混合料经过塑化,放入注射成型机中进行注射成型。注射成型机通 过加热熔融的混合料,并将其注入模具中,在一定的温度和压力下形 成所需的零件形状。 4. 脱脂 注射成型后,零件经过脱脂工艺,将有机材料从混合料中去除。通 常使用热处理或溶剂处理方法进行脱脂。 5. 烧结 脱脂后的零件被置于特定的高温环境中,金属粉末与有机材料经过 烧结而成。在烧结过程中,金属颗粒之间发生冶金结合,形成致密的 金属零件。 二、MIM技术的优势 金属粉末注射成型技术相比其他金属加工方式具有以下几个显著优势: 1. 复杂形状 MIM技术可以制造复杂形状的金属零件,包括细小孔洞、薄壁结构、内部腔体等。这种高精度和高复杂性的加工能力,使得MIM技术在航 空航天、医疗器械、汽车零部件等领域得到广泛应用。 2. 材料多样性

金属注射粉末成型工艺介绍

金属注射粉末成型工艺介绍 金属粉末注射成型(Metal Injection Molding,简称MIM)是一种新的零部件制备技术,它是将塑料注射成型技术引入到粉末冶金领域而形成的一种全新的零部件加工技术。众所周知,塑料注射成形技术能生产出各种形状复杂且价格低廉的塑料制品,但塑料制品强度不高,为了改善其性能,在塑料中添加金属粉末以得到强度较高、耐磨性好的制品。现在,这一想法已发展为最大限度地提高固体粒子含量,并在随后的脱脂烧结过程中完全去除粘结剂,从而使成形坯致密化。这种新的粉末冶金成型方法被称为金属粉末注射成型。 金属注塑成型(MIM)工艺特点 1、金属注塑成型技术可以概括为:现代塑料注塑成型技术+粉末冶金技术。 2、MIM工艺流程为: 状态下(~150℃)用注射成型机注入模腔内固化成形;然后用化学或热分解的方法将成形坯中的粘结剂脱除;最后经烧结致密化得到最终产品。有的烧结产品还可进行进一步致密化处理、热处理或机加工。 4、MIM技术特点: ---- 可以直接制备出具有最终形状和尺寸的复杂零部件。例如:非对称零件,带沟槽、横孔、盲孔的零件,壁厚变化比较大的零件,表面带花纹和文字的零件等。产品性能优越由于MIM产品微观组织均匀,没有铸造工艺中出现的粗大结晶组织和成分偏析,产品密度高,产品强度、硬度、延伸率等力学性能高,耐磨性好,耐疲劳,组织均匀,要明显优于精密铸造材料和传统粉末冶金材料。 ---- 可以实现零部件一体化。由于加工技术或材料性能的原因,有些部件采用传统技术制造时,需要加工成几个零件来组装,有时几个零件的材料还不一样。采用MIM技术则可以直接制成一个整体的复合部件。 ---- 材料适应性广。可以说:能制成合适粉末的任何材料都可以用MIM技术制造零部件。 ---- 生产成本低。主要表现在:可以减少甚至消除机加工,劳动强度低,大幅度的提高生产效率;原材料利用率高,避免切削加工中的浪费;生产线高度自动化,工序简单,可连续大批量生产。 5、MIM主要参数:MIM尺寸精度可达±0.3%;密度控制在 93~98%实体密度以上;最大尺寸<100mm,推荐长径比<20,厚度范围0.2~8mm之间,重量范围在0.05~200g之间, 重量<50g 对MIM来说更经济;表面粗糙度0.4~1.6微米;机械性能可与精细材料相比拟;复杂性,几何形状可以和塑料注塑相比拟;可以

金属注塑成型工艺

金属注塑成型工艺 一、金属注塑成型工艺概述 金属注塑成型(Metal Injection Molding,MIM)是一种将金属粉末与聚合物混合后,通过注塑机将其注入模具中,并在高温下烧结成型的工艺。该工艺具有高精度、高复杂度、高效率等特点,被广泛应用于汽车零部件、医疗器械、航空航天等领域。 二、金属注塑成型工艺步骤 1.原料制备 将所需的金属粉末和聚合物按比例混合,并加入溶剂进行混合。混合时间和速度需要根据不同的材料进行调整,以保证混合均匀。 2.注射成型 将混合后的原料装入注塑机中,经过加热和压力作用下,将其注入模具中。在模具中形成所需的形状后,冷却并取出。 3.脱模处理 取出模具后,需要进行脱模处理。该过程包括振动脱模、水冷脱模或气体喷射脱模等方法。脱模后得到的产品需要进行去除余料和打磨处理。

4.烧结处理 将脱模后的产品放入烧结炉中进行高温处理。该过程需要根据不同材 料的特性进行调整,以确保烧结后得到的产品具有所需的物理和化学 性质。 5.表面处理 经过烧结后,得到的产品需要进行表面处理。该过程包括抛光、电镀、喷漆等方法,以提高产品的美观度和耐腐蚀性能。 三、金属注塑成型工艺优缺点 优点: 1.可以制造出形状复杂、精度高的零部件; 2.生产效率高,可以大批量生产; 3.原料利用率高,可以减少废料产生; 4.生产过程中无需加工,可以节约成本。 缺点: 1.设备投资较大; 2.原料成本较高; 3.对模具和设备要求较高; 4.生产周期长。 四、金属注塑成型工艺应用领域

1.汽车零部件:如变速器齿轮、离合器片等; 2.医疗器械:如手术器械、牙科器械等; 3.航空航天:如导弹零部件、发动机零部件等; 4.电子产品:如手机外壳、电脑散热器等。 五、金属注塑成型工艺未来发展趋势 1.材料的多样化:随着技术的不断发展,将会有更多种类的材料被应用于金属注塑成型中; 2.精度的提高:随着生产技术的不断提高,金属注塑成型可以制造出更加精密的零部件; 3.环保性能的提高:随着环保意识的不断增强,金属注塑成型将会在原料和生产过程中更加注重环保性能。

金属粉末注射成型

金属粉末注射成型 简要: 金属粉末注射成型(MetalPowderInjectionMolding,简称MIM)技术是将现代塑料注射成型技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净成形技术。金属注射成型是传统的粉末冶金工艺与塑料成型工艺相结合的新工艺,是集塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科交叉的产物,是粉末冶金和精密陶瓷成型加工领域中的新技术,利用模具可注射成型,快速制造高密度、高精度、复杂形状的结构零件,能够快速准确地将设计思想转变为为具有一定结构、功能特性的制品,并可直接批量生产出零件,是制造技术行业一次新的变革[1]。 关键词:金属粉末注射成型的发展现状及现状工艺流程工艺特点粘接剂流 动分析研究展望 正文: 一、金属粉末注射成型的发展现状及现状 1.国外概况[2][3][5] 金属粉末注射成型工艺技术的开拓者是美国的Parmatech公司。该公司的航天燃料专家Wiech博士于1973年发明了MIM技术。以Riverst和Wiech于70 年代发明的专利为起点,开始了金属粉末注射成形技术。Parmatech于70年代末注射成型铌火箭喷嘴获得MPIF奖。但由于该技术的独特优点和先进性,被美国列为不对外扩散技术加以保密,直到1985年才向全世界公布这一技术,而在这期间美国国内的MIM技术得以成熟并迅速发展形成产业化。该项技术向世界披露后得到世界各国政府、学术界、企业界的广泛重视,并投入了大量人力物力和财力予以开发研究。其中日本在研究上十分积极而且表现突出,许多大型株式会社参与了MIM技术的工业化推展。目前日本有四十余家企业从事MIM制品的生产,每家公司的利润都十分可观。2000年世界粉末冶金会议在日本召开,并专门设立了MIM技术论坛。继日本快速发展之后,台湾、韩国、新加坡、欧洲和南美的MIM产业也雨后春笋般的发展起来,其中德国的BASF公司以其独特的黏结剂配方成立了专门的MIM产品喂料生产线,在全世界范围内进行技术辅导和喂料的销售,获得了较大的商业利润。 德国BASF公司的Bloemacher于90年代初开发的MIM工艺成为MIM实现产业化的一个重大突破。它采用聚醛树脂作为粘结剂,并在酸性气氛中快速催化脱脂,不仅大大缩短了脱脂时间,而且这种催化脱脂能在低于粘结剂的软化温度下进行,避免了液相的生成,有利于控制生坯的变形,保证了烧结后的尺寸精度。同时,由于利用了聚醛树脂极性连接金属粉末,故适合于多种粉末的注射。这种工艺不仅大大降低了生产成本,提高了生产率,并且可生产尺寸较大的零件和制品,扩大了MIM的应用范围,从而使MIM真正成为一种具有竞争力的PM近净成型技术。 作为该项技术的发明国美国。MIM技术已经广泛的应用于航天、摩托车、汽车、医疗器械、食品机械、计算机、通信设备、五金工具、仪器仪表、钟表等各

金属粉末注射成型技术

金属粉末注射成型技术 金属粉末注射成型(Metal Powder Injection Molding,简称MIM) 技术是一种通过将金属粉末与热塑性聚合物射出成型技术相结合,制造复 杂形状的金属制品。MIM技术结合了传统的注射成型和金属粉末冶金技术 的优点,能够高效、精确地制造出形状复杂的金属部件。下面将从工艺原理、材料特点、工艺流程以及应用领域等方面详细介绍MIM技术。 一、工艺原理 MIM技术主要包括四个步骤,即粉末混合、注射成型、烧结和后处理。首先,将金属粉末与增塑剂、溶剂等辅助剂混合均匀,形成可塑性的混合料。然后,将混合料装入注射机中,通过高压力将混合料注射至模具腔穴中,得到近成型的部件。接下来,通过烧结工艺,将成型的部件进行加热,使金属粉末颗粒之间相互扩散,实现部件的致密化和结合。最后,进行去 脱模、表面处理等后处理工艺,使得最终制品达到所需的精度和表面质量。 二、材料特点 MIM技术可以制造多种金属的制品,包括不锈钢、钛合金、铜合金、 铁合金等。这些材料具有良好的机械性能、耐磨、耐腐蚀等特点,可以满 足各种应用领域的需求。金属粉末的粒度一般在5-20μm之间,可以根据 制品要求进行选择。此外,MIM制品可以采用多种表面处理工艺,如抛光、电镀、喷涂等,进一步提高产品的表面质量和装饰效果。 三、工艺流程 MIM技术的工艺流程相对复杂,包括原料准备、混合、注射、烧结和 后处理等环节。首先,需要根据制品要求选择合适的金属粉末和添加剂, 并对其进行筛选和处理。然后,将金属粉末与增塑剂、溶剂等辅助剂进行

混合,形成可塑性的混合料。接下来,将混合料装入注射机中,通过高压 力将混合料注射至模具腔穴中。然后,将近成型的部件进行烧结,使其实 现致密化和结合。最后,通过去脱模、除渣、表面处理等后处理工艺,得 到最终的金属部件。 四、应用领域 MIM技术的应用领域非常广泛,包括电子通讯、汽车工业、医疗器械、军工等领域。在电子通讯领域,MIM技术可以制造小型高精度的连接器、 插件等零部件,满足电子设备不断减小体积和提高性能的需求。在汽车工 业领域,MIM技术可以制造发动机零部件、制动系统零部件、传感器等关 键零部件,提高零部件的精度和强度。在医疗器械领域,MIM技术可以制 造人工关节、手术器械等复杂形状的金属部件,满足医疗器械对精度和生 物相容性的要求。在军工领域,MIM技术可以制造高强度、高精度的武器 部件,提高武器系统的性能和可靠性。 综上所述,金属粉末注射成型技术是一种高效、精确制造复杂形状金 属部件的先进技术。它结合了注射成型和金属粉末冶金技术的优点,可以 满足各种领域对金属部件的高精度、高性能要求。随着科技的发展,MIM 技术在各个领域中的应用将会进一步拓展。

金属粉末注射成型工艺技术

金属粉末注射成型工艺技术 一、引言 金属粉末注射成型是一种先进的制造工艺技术,它通过将金属粉末与添加剂混合,然后在高温和高压的条件下注射到模具中,最终形成所需的金属零件。这种工艺技术具有高精度、复杂形状和优良性能的特点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。本文将全面、详细地探讨金属粉末注射成型工艺技术。 二、金属粉末注射成型的工艺流程 金属粉末注射成型工艺技术的流程可以分为以下几个步骤: 2.1 粉末制备 在金属粉末注射成型工艺中,粉末的质量和性能对最终产品的质量和性能有着重要影响。因此,粉末的制备是关键的一步。通常采用的方法包括机械合金化、电解还原、气相沉积等。 2.2 粉末混合 在粉末制备完成后,需要将金属粉末与添加剂进行混合。添加剂的作用是提高粉末的流动性和可压性,从而更好地填充模具。 2.3 注射成型 混合好的金属粉末和添加剂被注入注射成型机中,然后在高温和高压的条件下注射到模具中。注射成型过程中,金属粉末会充分热塑,填充整个模具腔。 2.4 烧结 注射成型后的零件需要进行烧结处理,以提高其密度和机械性能。烧结过程中,金属粉末颗粒之间会发生结合,形成致密的结构。

2.5 后处理 经过烧结处理后的零件可能需要进行后处理,如去除表面氧化层、研磨抛光等,以提高表面质量和精度。 三、金属粉末注射成型的优势和应用 金属粉末注射成型工艺技术具有以下优势: 3.1 高精度 金属粉末注射成型可以制造出复杂形状的零件,并且具有较高的尺寸精度和表面质量。 3.2 材料利用率高 金属粉末注射成型可以有效利用原材料,减少材料浪费。 3.3 机械性能优良 经过烧结处理的金属粉末注射成型零件具有较高的密度和机械性能,可以满足各种工程应用的需求。 金属粉末注射成型工艺技术在许多领域得到了广泛应用: 3.4 航空航天领域 金属粉末注射成型可以制造出轻量化、高强度的零件,满足航空航天领域对材料性能和质量的要求。 3.5 汽车制造领域 金属粉末注射成型可以制造出复杂形状的汽车零件,提高汽车的性能和安全性。 3.6 医疗器械领域 金属粉末注射成型可以制造出高精度、耐磨的医疗器械零件,提高医疗器械的性能和可靠性。

金属注射成型

百科名片 金属注射成形(Metal Injection Molding,简称MIM)是一种从塑料注射成形行业中引伸出来的新型粉末冶金近净成形技术,众所周知,塑料注射成形技术低廉的价格生产各种复杂形状的制品,但塑料制品强度不高,为了改善其性能,可以在塑料中添加金属或陶瓷粉末以得到强度较高、耐磨性好的制品。近年来,这一想法已发展演变为最大限度地提高固体粒子的含量并且在随后的烧结过程中完全除去粘结剂并使成形坯致密化。这种新的粉末冶金成形方法称为金属注射成形。 金属注射成形的基本工艺步骤是:首先是选取符合MIM要求的金属粉末和粘结剂,然后在一定温度下采用适当的方法将粉末和粘结剂混合成均匀的喂料,经制粒后在注射成形,获得的成形坯经过脱脂处理后烧结致密化成为最终成品。 1.MIM粉末及制粉技术 MIM对原料粉末要求较高,粉末的选择要有利于混炼、注射成形、脱脂和烧结,而这往往是相互矛盾的,对MIM原料粉末的研究包括:粉末形状、粒度和粒度组成、比表面等,表1中列出了最适合于MIM用的原料粉末的性质。 由于MIM原料粉末要求很细,MIM原料粉末价格一般较高,有的甚至达到传统PM 粉末价格的10倍,这是目前限制MIM技术广泛应用的一个关键因素,目前生产MIM 用原料粉末的方法主要有羰基法、超高压水雾化法、高压气体雾化法等。 2.粘结剂 粘结剂是MIM技术的核心,在MIM中粘结剂具有增强流动性以适合注射成菜和维持坯块形状这两个最基本的职能,此外它还应具有易于脱除、无污染、无毒性、成本合理等特点,为此出现了各种各样的粘结剂,近年来正逐渐从单凭经验选择向根据对脱脂方法及对粘结剂功能的要求,有针对性地设计粘结剂体系的方向发展。 粘结剂一般是由低分子组元与高分子组元加上一些必要的添加剂构成。低分子组元粘度低,流动性好,易脱去;高分子组元粘度高,强度高,保持成形坯强度。二者适当比例搭配以获得高的粉末装载量,最终得到高精度和高均匀性的产品。 3.混炼 混炼是将金属粉末与粘结剂混合得到均匀喂料的过程。由于喂料的性质决定了最终注射成形产品的性能,所以混炼这一工艺步骤非常重要。这牵涉到粘结剂和粉末加入的方式和顺序、混炼温度、混炼装置的特性等多种因素。这一工艺步骤目前一直停留在依靠经验摸索的水平上,最终评价混炼工艺好坏的一个重要指标就是所得到喂料的均匀和一致性。 MIM喂料的混合是在热效应和剪切力的联合作用下完成的。混料温度不能太高,否则粘结剂可能发生分解或者由于粘度太低而发生粉末和粘结剂两相分离现象,至于剪切力的大小则依混料方式的不同而变化。MIM常用的混料装置有双螺旋挤出机、Z 形叶轮混料机、单螺旋挤出机、柱塞式挤出机、双行星混炼机、双凸轮混料机等,这些混料装置都适合于制备粘度在1-1000Pa·s范围内的混合料。

金属粉末注射成形工艺

金属粉末注射成形工艺 金属粉末注射成形,又被称为金属三维打印,是一种先进的制造技术,可以快速、高效地制造出复杂形状的金属零部件。该工艺使用金属粉末作为原料,通过注射成形技术将粉末逐层堆积并熔化,最终形成所需的零部件。 金属粉末注射成形工艺主要包括以下几个步骤: 1. 材料准备:首先需要选择适合的金属粉末作为原料,常用的金属粉末包括不锈钢、铝合金、钛合金等。这些粉末需要经过筛分、分类和预处理等工艺,以保证其质量和性能。 2. 粉末注射:将经过处理的金属粉末注入注射成形机中,通过气压或机械力推动粉末向成型腔体注入,并形成具有预定形状的初模。 3. 粉末固化:在注射成形过程中,粉末通过高温或加热装置进行固化,使其达到一定的强度和硬度。固化后的金属粉末形成一层层的堆积。 4. 层层熔化:通过高能激光束或电子束熔化技术,对已固化的粉末进行局部加热,使其熔化并与下一层的金属粉末融合在一起。重复这个过程,直到完成整个零件的制造。 5. 后处理:完成熔化过程后,金属零件需要经过去渣、退火、热处理等后续工艺,以进一步提高零件的性能,去除残留的应力和瑕疵。

金属粉末注射成形工艺具有以下优点: 1. 快速高效:相比传统的制造工艺,金属粉末注射成形工艺可以大大缩短制造周期,节约人力和时间成本。 2. 复杂形状:金属粉末注射成形技术可以制造出具有复杂形状的零部件,包括中空结构、内腔结构等。 3. 材料选择多样:金属粉末注射成形工艺可以使用多种金属粉末作为原料,满足不同材料性能和需求。 4. 资源节约:由于金属粉末注射成形工艺是按需制造,不需要额外加工或切割,可以最大限度地节约材料,减少废料产生。 然而,金属粉末注射成形工艺也存在一些挑战,如技术难度高、成本较高等。随着技术的不断进步和成熟,相信金属粉末注射成形工艺将在未来得到更广泛的应用,成为制造业领域的新宠。金属粉末注射成形工艺是一项颇具潜力的新兴制造技术,它在汽车、航空航天、医疗器械等许多行业都有广泛应用的前景。下面将进一步探讨金属粉末注射成形工艺的特点、应用领域以及存在的挑战。 金属粉末注射成形工艺还被称为3D打印,其最大的特点在于 可以制造出具有复杂形状和内部结构的零部件。与传统的制造工艺相比,金属粉末注射成形工艺具有以下几个优势: 1. 可制造复杂结构:传统制造工艺对于具有复杂内部结构和中

金属粉末注射成型

金属粉末注射成型 一( 金属粉末注射成型的概念和原理 粉末冶金不仅是一种材料制造技术, 而且其本身包含着材料的加工和处理, 它以少无切削的特点越来越受到重视, 并逐步形成了自身的材料制备工艺理论和材料性能理论的完整体系。现代粉末冶金技术不仅保持和大大发展了其原有的传统特点(如少无切削、少无偏析、均匀细晶、低耗、节能、节材、金属,非金属及金属高分子复合等) , 而且已发展成为制取各种高性能结构材料、特种功能材料和极限条件下工作材料、各种形状复杂的异型件的有效途径。近年来, 粉末冶金技术最引人注目的进展, 莫过于粉末注射成型(MIM )迅速实现产业化, 并取得突破性进展。[1] 金属注射成型,Metal Injection Molding,,简称MIM~是传统的粉末冶金工艺 与塑料成型工艺相结合的新工艺~是集塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科交叉的产物,是粉末冶金和精密陶瓷成型加工领域中的新技术~利用模具可注射成型, 快速制造高密度、高精度、复杂形状的结构零件, 能够快速准确地将设计思想转变为为具有一定结构、功能特性的制品, 并可直接批量生产出零件,是制造技术行业一次新的变革[2]。 其注射机理为:通过注射机将金属粉末与粘接剂的混合物以一定的温度~速度 和压力注人充满模腔~经冷却定型出模得到一定形状、尺寸的预制件~再脱出预制件中的粘接剂并进行烧结~可得到具有一定机械性能的制件。其成型工艺工艺流程如下:金属粉末~有机粘接剂?混料?成型?脱脂?烧结?后处理?成品。 二(金属粉末注射成型的工艺流程[3] 2.1金属粉末的选择 首先根据产品的技术要求和使用条件选择粉末的种类~然后决定粉末颗粒尺寸。金属粉末注射成型所用的粉末颗粒尺寸一般在0.5,20μ,,从理论上讲~粉末

金属粉末注射成型技术完整版

编号:TQC/K608 金属粉末注射成型技术完 整版 Through the proposed methods and Countermeasures to deal with, common types such as planning scheme, design scheme, construction scheme, the essence is to build accessible bridge between people and products, realize matching problems, correct problems. 【适用制定规则/统一目标/规范行为/增强沟通等场景】 编写:________________________ 审核:________________________ 时间:________________________ 部门:________________________

金属粉末注射成型技术完整版 下载说明:本解决方案资料适合用于解决各类问题场景,通过提出的方法与对策来应付,常见种类如计划方案、设计方案、施工方案、技术措施,本质是人和产品之间建立可触达的桥梁,实现匹配问题,修正问题,预防未来出现同类问题。可直接应用日常文档制作,也可以根据实际需要对其进行修改。 金属粉末注射成型技术(Metal Powder Injection Molding,简称MIM) 是将现代塑料喷射成形技术引入粉末冶金 领域而形成的一门新型粉末冶金近净形成 形技术。其基本工艺过程是:首先将固体 粉末与有机粘结剂均匀混练,经制粒后在 加热塑化状态下(~150℃)用喷射成形机注 入模腔内固化成形,然后用化学或热分解 的方法将成形坯中的粘结剂脱除,最后经 烧结致密化得到最终产品。与传统工艺相 比,具有精度高、组织均匀、性能优异,

一文看懂金属注射成型(MIM)常用材料.docx

一文看懂金属注射成型(MIM )常用材料 一金属注射成型简介 金属注射成型( Metal Injection Molding ,MIM )是一种适于生产小型、三维复杂形状以及具有特殊性能要求制品的近净 成形工艺。该技术是将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金 领域而形成的一门新型粉末冶金近净形成形技术。 其基本工艺过程是:将各种微细金属粉末(一般小于 20μ m)按一定的比例与预设粘结剂,制成具有流变特性的喂料,通 过注射机注入模具型腔成型出零件毛坯,毛坯件经过脱除粘 结剂和高温烧结后,即可得到各种金属零部件。流程图如下:二理想的 MIM 金属粉末什么样? 粉末粒度、振实密度和颗粒形状是决定粉末能否成功用于 MIM 工艺的关键性能指标。 MIM 工艺要求原料粉末很细 (~ 10μ m) , 以保证均匀的分散度、良好的流变性能和较大的烧结速率。金属粉末微观结构( *2500 倍) 理想的 MIM用粉末为:粉末粒度2~ 8μ m ;松装密度 40 % ~50 % ;振实密度 50 % 以上;粉末颗粒为近球形、比表面大。目前, MIM 金属粉末原料包括铁、镍、钛、不锈钢、贵金属、超合金等多种材料。同时更在向多样化发展, 例如结构材料、功能材料、磁性材料等。生产 MIM 粉末的方法主要有:羰基法、超高压水雾化法、高压气体雾化法、

等离子体化法以及流化法。不同的粉末制技粉 末的粒度、粒形状、微构、化学性、制造成本等都 有不同的影响。 化制粉片来源Lemtech MIM 金属粉末相关企如下: Sandvik( 山特克 )Epson ATMIX 日本太平洋卡彭特特种金属 (常熟 )有限公司湖南恒基 粉末科技有限任公司江西悦安超金属有限公司中泰合金 材料有限公司江天一超金属粉末有限公司广州有色金属 研究院晋江市中和特种粉末材料公司浙江泰堡金属制品有 限公司玉溪大山有限公司粉末冶金科技分公司州豪昇 粉末五金制品有限公司深圳威泰克斯粉末冶金股份有限公 司深圳市科新材料股份有限公司大塑天有限公司昆山 新材料科技有限公司晋江市中和特种磁性材料有限公司湖 南宁吉唯信金属粉体有限公司而康快速制造科技有限任 公司秦皇市雅豪新材料科技有限公司莞市鑫不公司石 家庄利德粉末材料有限任 公司湖州慧金材料科技有限公司大同特殊 (上海 )有限公司广海金属材料有限公司安泰科技粉末与制品分公司 莞市酬勤包装制品有限公司阳西磁新材料有限公 司⋯⋯⋯⋯三 MIM 如何粘? :小尺寸工件粘定性的要求越来越高片来源 Makepolo

粉末注射成型技术介绍

粉末注射成型技术介绍 粉末注射成形概述: 粉末注射成形(Powder Injection Molding,PIM)由金属粉末注射成形(Metal Injection Molding,MIM)与陶瓷粉末注射成形(Ceramics Injection Molding,CIM)两部分组成,它是一种新的金属、陶瓷零部件制备技术,它是将塑料注射成形技术引入到粉末冶金领域而形成的一种全新的零部件加工技术。MIM的基本工艺步骤是:首先选取符合MIM要求的金属粉末和黏结剂,然后在一定温度下采用适当的方法将粉末和黏结剂混合成均匀的喂料,经制粒后再注射成形,获得成形坯(Green Part),再经过脱脂处理后烧结致密化成为最终成品(White Part)。 粉末注射成形技术的特点: 粉末注射成形能像生产塑料制品一样,一次成形生产形状复杂的金属、陶瓷零部件。该工艺技术利用注射方法,保证物料充满模具型腔,也就保证了零件高复杂结构的实现。以往在传统加工技术中,对于复杂的零件,通常是先分别制作出单个零件,然后再组装;而在使用PIM技术时,可以考虑整合成完整的单一零件,这样大大减少了生产步骤,简化了加工程序。1、与传统的机械加工、精密铸造相比,制品内部组织结构更均匀;与传统粉末冶金压制∕烧结相比,产品性能更优异,产品尺寸精度高,表面光洁度好,不必进行再加工或只需少量精加工。金属注射成形工艺可直接成形薄壁结构件,制品形状已能接近或达到最终产品要求,零件尺寸公差一般保持在±0.10%~±0.30%水平,特别对于降低难以进行机械加工的硬质合金的加工成本、减少贵重金属的加工损失尤其具有重要意义。2、零部件几何形状的自由度高,制件各部分密度均匀、尺寸精度高,适于制造几何形状复杂、精度密高及具有特殊要求的小型零件(0.2~200g)。3、合金化灵活性好,对于过硬、过脆、难以切削的材料或原料铸造时有偏析或污染的零件,可降低制造成本。 4、产品质量稳定、性能可靠,制品的相对密度可达95%~100%,可进行渗碳、淬火、回火等热处理。 5、适用材料范围宽,应用领域广,原材料利用率高,生产自动化程度高,工序简单,可连续大批量规模化生产。生产过程无污染,为清洁工艺生产。MIM技术使用的模具,其寿命与塑料注射成形模具相似。由于使用金属模具,MIM适于零件的大批量生产;由于利用注射机成形产品毛坯,极大地提高了生产效率,降低了成本,而且注射成形产品一致性好、重复性好,从而为大批量和规模化工业生产提供了保证,再者一模多腔可进一步提高效率和降低毛坯的成形成本。 6、制品微观组织均匀,密度高,产品强度、硬度、伸长率等力学性能高,耐磨性好,耐疲劳,组织均匀,性能好。在粉末冶金压制过程中,由于模壁与粉末以及粉末与粉末之间的摩擦力,使得压制压力分布不均匀,也就导致了压制毛坯在微观组织的不均匀、材料致密性差、密度低,严重影响了产品的力学性能;而MIM是一种流体成形工艺,粘结剂的存在保证了粉末均匀排布,从而可消除毛坯微观组织的不均匀,进而使烧结制品密度接近材料的理论密度,从而使强度增加、韧性加强,延展性、导电性、导热性得到改善,综合性能提高。能像生产塑料制品一样,一次成形生产形状复杂的金属、陶瓷等零部件,产品成本低,光洁度好,表面粗糙度可达到Ra 0.80~1.6μm,精度高,一般无需后续加工。 MIM技术的特色: 与传统工艺相比,MIM技术具有精度高、组织均匀、性能优异、生产成本低等特点,其产品广泛应用于电子信息工程、生物医疗器械、办公设备、汽车、机械、五金、体育器械、钟表业、兵器及航空航天等工业领域。下图1与下表1、表2所示为MIM和其他金属加工方法的比较,其中图1表明了各种加工方法与零部件产量和复杂程度的关系。

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