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MIM金属***成型工艺

MIM工艺介绍与对比

一、MIM概念及工艺流程

金属粉末***成形是传统粉末冶金技术与塑料***成形技术相结合的高新技术，是小型复杂零部件成形工艺的一场革命。☆缺陷必须使MIM固有的缺陷处于非关键位置，或制造成形后除去例如浇口印迹、提模杆标记或接合线等。它将适用的技术粉末与粘合剂均匀混合成具有流变性的喂料，在***机上***成形，获得的毛坯经脱脂处理后烧结致密化为成品，必要时还可以进行后处理

生产工艺流程如下

配料→混炼→造粒→***成形→化学萃取→高温脱粘→烧结→后处理→成品

二、MIM技术特点

金属粉末***成形结合了粉末冶金与塑料***成形两大技术的优点，突破了传统金属粉末模压成形工艺在产品形状上的限制，同时利用塑料***成形技术能大批量、***率生产具有复杂形状的零件：如各种外部切槽、外螺纹、锥形外表面、交叉通孔、盲孔、凹台、键销、加强筋板，表面滚花等

·MIM技术的优点

a.直接成形几何形状复杂的零件，通常重量0.1~200g

b.表面光洁度好、精度高，典型公差为±0.05mm

c.合金化灵活性好，材料适用范围广，制品致密度达95%~99%，内部***均匀，无内应力和偏析

d.生产自动化程度高，无污染，可实现连续大批量清洁生产

MIM产品典型应用领域

航空航天业：机翼铰链、火箭喷嘴、涡轮叶片芯子等

汽车业：安全气囊组件、点火控制锁部件、涡轮增压器转子、座椅部件、刹车装置部件等

电子业：磁盘驱动器部件、电缆连接器、电子封装件、手机振子、计算机打印头等

日用品：表壳、表带、表扣、高尔夫球头和球座、缝纫机零件、电动玩具零件等

机械行业：异形铣刀、切削工具、电动工具部件、微型齿轮、铰链等

***行业：牙矫形架、剪刀、镊子、***刀等

六、适合材质

不锈钢 Fe合金 Fe-Ni-Co 合金钨 钛合金 工具钢 高速钢 硬质合金 氧化铝 氧化锆

MIM技术促进零部件制造业的发展

近年来，经济的快速发展促进了零部件制造业的发展。金属注塑（MIM）不仅节能，而且可以减少污染，节省材料，是***的制造技术。金属***成型（MIM）在零部件制造中具有不可替代的地位和作用。

金属注塑（MIM）部分的理论密度可以达到95％以上，通过合理的工艺参数控制可以达到99.9％，接近完全致密化。MIM技术具有成本低，自动化程度高的大规模生产优势，是目前***的粉末冶金技术。

金属***成型（MIM ）零件一般用于制造高强度和强力磨损，在机械，电子，***设备，汽车，电机，农业机械，电机等领域也有很广泛的用途。

粉末冶金技术 - 金属***成型（MIM）的新技术将促进零部件制造业的发展，也将为未来带来光明之路。

MIM工艺中的固相烧结和液相烧结

在金属***成形工艺中，烧结是一个非常关键的环节，它是将脱脂后的多孔坯件进行致密化的过程。针对不同的抛光过程:粗抛(基础抛光过程)，中抛(精加工过程)和精抛(上光过程)，选用合适的抛光轮可以达到很好抛光效果，同时提高抛光效率。烧结过程中温度和时间的把握直接影响到***终成品的性能，在该工艺中，名副其实需要掌握好火候的就是这个环节。脱脂后的坯件在进行烧结时粉末在低于其主要组成成分的温度下通过原子前一来完成粉末颗粒间的联结，减少颗粒间的空隙，从而达到致密化的目的。在MIM工艺中，致密化后的坯件还是会具有人们事先设计好的与***模具相符的形状，只是经过烧结变得具有了一定强度和性能，可以承受一定的外力，不会像刚脱完脂的坯件那样多孔易碎。

曾经有人从两个方面总结MIM烧结的特点，从宏观来看，坯件整体的气孔率下降、坯件的致密度提高，从微观来看，粉末颗粒的原子发生里质点转移，使粉末不需要粘结剂的作用便可产生颗粒间的粘结来保持一定的形状和性能。

烧结的原理就是在一定的温度下，利用热的力量刺激粉末的原子使其发生物理位置的迁移，将粉体状的坯件变成颗粒联结紧密的块状的坯件。由此可以看出温度对于烧结的重要性，从理论上来讲，温度越高，烧结过程中产生的原子迁移运动越迅速，从一个位置到另一个位置的原子的量也就越多，烧结过程也就进行得越快。一个实用的粘结剂一般由几种组元组成，每种组元有各自独特的功能，按照功能可以分为主要粘结剂、次要粘结剂和添加剂这几种。

在实际的生产应用中，人们会经常提到两个词：固相烧结和液相烧结，其实这没有什么费解的，关于二者的区别，简单一点说就是根据烧结温度不同，固相烧结就是烧结温度低于所有组成成分的熔点，而液相烧结则是烧结温度低于主要组成成分的熔点。同时这两种烧结方法又有一个共同点：都是不施加外部压力的情况下进行的。捏合机是由一对互相配合和旋转的叶片（通常呈Z形）所产生强烈剪切作用而使半干状态的或橡胶状粘稠塑料材料能使物料迅速反应从而获得均匀混合搅拌的设备。

因此，固相烧结和液相烧结又被成为无压烧结，这主要是相对于热压、热锻、热等静压等加压烧结方法而言的。在MIM工艺中一般都是采用无压烧结的方法进行坯件的烧结。

粉末冶金MIM工艺相比传统精铸工艺的优势

MIM使用的原料粉末粒度直径为2—15urn，而传统粉末冶金（PM）的原料粉末粒度为50—100urn。MIM工艺的成品密度高，原因是使用微细粉末。MIM产品形状自由度是PM所不能达到的。

传统的精密铸造（IC）工艺作为一种制作复杂形状产品极有效的技术，近年使用陶心辅助可以完成狭缝、深孔穴的产品，但碍于陶心的强度以及铸液的流动性限制，该工艺仍有某些技术上的难题。一般而言，此工艺制造大、中型零件较为合适，而小型复杂零件则MIM工艺较为合适，而且IC工艺材质受到一定限制。首先要确定金属粉末和粘结剂的搭配比例，当粘结剂比例过大时，会减小喂料的粘度，使金属粉末颗粒间的接触减弱，造成后续脱除粘结剂时变形严重或坍塌。

压铸工艺适用于铝和锌合金等低熔点、铸流性好的材料，而MIM工艺适合各种材质。

精密锻造可以成型复杂零件，但不能成型三维复杂的小型零件，其产品的精度低，产品有局限。

传统机械加工法：近来靠自动化和数控提升加工能力，在效率和精度上有很大的进展，但是基本的程序上仍脱不开逐步加工车、刨、铣、磨、钻、抛等完成零件形状的方式，机械加工的方法精度和复杂度远优于其他方法，但是因为材料的有效利用率低，且形状的完成受限于设备与刀具，有些零件无法用机械加工完成。相反，MIM可以有效利用材料，形状自由度不受限制。2、基材广泛：Al,Ti,Zn,Zr,Mg,Nb,及其合金等。对于小型、复杂、高难度形状的精密零件的制造，MIM工艺比较机械式加工而言，其成本较低且效率高，具有竞争力。