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MIM工艺:如何制造出高端金属零件

作者:小编 发布时间:2023-11-01 18:29:21点击:

你是否知道,你身边的很多金属零件,比如手机的镜头圈、手表的表壳、汽车的发动机零件等,都是通过一种叫做金属粉末注射成型(Metal Injection Molding,简称MIM)的工艺制造出来的呢?MIM是一种将金属粉末与粘结剂混合,然后注射成形,再经过脱脂和烧结等步骤,得到高密度、高性能、高精度的金属零件的工艺。MIM工艺具有很多优点,比如可以制造出复杂的形状,节省材料和能源,提高生产效率和降低成本等。但是,MIM工艺也有一些难点和挑战,需要不断地研究和改进。本文将介绍一下MIM工艺的核心工艺难点有哪些,以及如何解决它们。

MIM工艺:如何制造出高端金属零件(图1)

MIM工艺的核心工艺难点主要有以下几个方面:

  • 喂料制备。喂料是指将金属粉末与粘结剂混合后制成的可流动的物料。喂料的制备是影响MIM产品质量的重要因素之一,因为喂料的性能直接决定了注射成形的流变性、脱脂的效率和烧结的致密化程度等。喂料制备的难点主要在于如何选择合适的金属粉末和粘结剂,并且控制好它们的配比、混合和造粒等过程,使得喂料具有足够的流动性、稳定性、均匀性和可重复性。
  • 注射成形。注射成形是指将喂料在高温高压下注入模具中,形成所需形状的毛坯。注射成形是MIM工艺中最关键的步骤之一,因为它直接影响了毛坯的几何尺寸、表面质量、内部缺陷和残余应力等。注射成形的难点主要在于如何优化注射参数(如温度、压力、速度、保压时间等),以及如何设计合理的模具结构(如浇口位置、分型面、排气槽等),使得毛坯能够充分填充模腔,避免出现缩孔、裂纹、变形等缺陷。
  • 脱脂处理。脱脂处理是指将毛坯中的粘结剂去除的过程。脱脂处理是MIM工艺中最复杂的步骤之一,因为它涉及到多种物理和化学变化,如溶剂萃取、热解、氧化还原等。脱脂处理的难点主要在于如何选择合适的脱脂方法和条件,并且控制好脱脂速率和均匀性,使得毛坯能够完全去除粘结剂,同时避免出现开裂、变形、氧化等问题。
  • 烧结致密化。烧结致密化是指将脱脂后的毛坯在高温下加热,使金属粉末颗粒之间发生固态扩散和液相烧结,形成致密的金属零件的过程。烧结致密化是MIM工艺中最重要的步骤之一,因为它决定了金属零件的最终性能和品质。烧结致密化的难点主要在于如何选择合适的烧结温度、时间、气氛和保护剂,并且控制好烧结收缩和均匀性,使得金属零件能够达到高密度、高强度、高韧性和高精度等。

以上就是MIM工艺的核心工艺难点,以及如何解决它们的一些基本思路。当然,MIM工艺还有很多其他的细节和技巧,需要不断地探索和创新。MIM工艺是一种前沿的金属加工工艺,它在消费电子、汽车、医疗器械、航空航天等领域有着广泛的应用和发展前景。


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