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MIM工藝:如何制造出高端金屬零件

作者:小編 發布時間:2023-11-01 18:29:21點擊:

你是否知道,你身邊的很多金屬零件,比如手機的鏡頭圈、手表的表殼、汽車的發動機零件等,都是通過一種叫做金屬粉末注射成型(Metal Injection Molding,簡稱MIM)的工藝制造出來的呢?MIM是一種將金屬粉末與粘結劑混合,然后注射成形,再經過脫脂和燒結等步驟,得到高密度、高性能、高精度的金屬零件的工藝。MIM工藝具有很多優點,比如可以制造出復雜的形狀,節省材料和能源,提高生產效率和降低成本等。但是,MIM工藝也有一些難點和挑戰,需要不斷地研究和改進。本文將介紹一下MIM工藝的核心工藝難點有哪些,以及如何解決它們。

MIM工藝:如何制造出高端金屬零件(圖1)

MIM工藝的核心工藝難點主要有以下幾個方面:

  • 喂料制備。喂料是指將金屬粉末與粘結劑混合后制成的可流動的物料。喂料的制備是影響MIM產品質量的重要因素之一,因為喂料的性能直接決定了注射成形的流變性、脫脂的效率和燒結的致密化程度等。喂料制備的難點主要在于如何選擇合適的金屬粉末和粘結劑,并且控制好它們的配比、混合和造粒等過程,使得喂料具有足夠的流動性、穩定性、均勻性和可重復性。
  • 注射成形。注射成形是指將喂料在高溫高壓下注入模具中,形成所需形狀的毛坯。注射成形是MIM工藝中最關鍵的步驟之一,因為它直接影響了毛坯的幾何尺寸、表面質量、內部缺陷和殘余應力等。注射成形的難點主要在于如何優化注射參數(如溫度、壓力、速度、保壓時間等),以及如何設計合理的模具結構(如澆口位置、分型面、排氣槽等),使得毛坯能夠充分填充模腔,避免出現縮孔、裂紋、變形等缺陷。
  • 脫脂處理。脫脂處理是指將毛坯中的粘結劑去除的過程。脫脂處理是MIM工藝中最復雜的步驟之一,因為它涉及到多種物理和化學變化,如溶劑萃取、熱解、氧化還原等。脫脂處理的難點主要在于如何選擇合適的脫脂方法和條件,并且控制好脫脂速率和均勻性,使得毛坯能夠完全去除粘結劑,同時避免出現開裂、變形、氧化等問題。
  • 燒結致密化。燒結致密化是指將脫脂后的毛坯在高溫下加熱,使金屬粉末顆粒之間發生固態擴散和液相燒結,形成致密的金屬零件的過程。燒結致密化是MIM工藝中最重要的步驟之一,因為它決定了金屬零件的最終性能和品質。燒結致密化的難點主要在于如何選擇合適的燒結溫度、時間、氣氛和保護劑,并且控制好燒結收縮和均勻性,使得金屬零件能夠達到高密度、高強度、高韌性和高精度等。

以上就是MIM工藝的核心工藝難點,以及如何解決它們的一些基本思路。當然,MIM工藝還有很多其他的細節和技巧,需要不斷地探索和創新。MIM工藝是一種前沿的金屬加工工藝,它在消費電子、汽車、醫療器械、航空航天等領域有著廣泛的應用和發展前景。


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