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粉末注射成型技術的特點
  MIM作為一種制造高質量精密零件的近凈成形技術,具有常規和機加工方法比擬的優勢。MIM能制造許多具有復雜形狀特征的零件:如各種外部切槽,外螺紋,錐形外表面,交叉通孔、盲孔,四臺與鍵銷,加強筋板,表面滾花等等,具有以上特征的零件都是無法用常規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行機加工,所以減少了材料的消耗,因此在所要求生產的復雜形狀零件數量高于一定值時,MIM就會比機加工方法更為經濟。



MIM和精密鑄造成形能力的比較

特點

精密鑄造

MIM

最小孔直徑

2mm

0.4mm

2mm直徑的盲孔最大深度

2mm

20mm

最小壁厚

2mm

< 1mm

最大壁厚

無限制

10mm

4mm直徑的公差

±0.2mm

±0.06mm

表面粗糙度(Ra)

5μm

1μm



粉末注射成型的優點:
  能像生產塑料制品一樣,一次成形生產形狀復雜的金屬、陶瓷等零件部件產品成本低、光潔度好、精度高(±0.3%~±0.1%),一般無需后續加工產品強度,硬度,延伸率等力學性能高,耐磨性好,耐疲勞,組織均勻原材料利用率高,生產自動化程度高,工序簡單,可連續大批量生產無污染,生產過程為清潔工藝生產

粉末注射成型

材料體系

合金成分

低合金鋼

Fe-2Ni,FE-8Ni

不銹鋼

316L,17-4-PH

工具鋼

42CrMo4,M2

硬質合金

WC-Co(6%)

陶瓷

Al2O3,ZrO3,SiO2

重合金

W-Ni-Fe,W-Ni-Cu,W-Cu


粉末注射成型材料應用
較新MIM材料體系應用

應用領域

材料

要求

結構件

高強度鋼

強度>2Gpa

醫療/牙科

TL Tl-6Al-4V

生物相容性

磁性材料

Fe,Fe14Nd2b,SmCo5

磁性

音響裝置

PZT ceramlcs

頻率響應

耐磨件

ZrO2.WC-Co

硬度、韌性

高溫結構件

Ni3Al NiAl TiAl

抗氧化

機加工

Al203.SiC,Al203-ZrO2

強度

耐高溫體

W.Mo,MOSi2

高溫

航空航天

超合金

疲勞期


常用MIM產品應用

航空航天工業飛機機翼絞鏈、火箭噴嘴、導彈尾翼、陶瓷渦輪葉片芯

汽車業

點火控制鎖部件、渦輪增壓器轉子、閥門導軌部件、汽車剎車裝置部件、汽車防技術骨干棚部件

電子業

磁盤驅動器部件、電纜連接器、電子外殼、計算機打印頭、電子封裝件、熱沉材料

軍工業

地雷轉子、槍板扳機、穿甲彈彈心、準星座、集束箭彈小箭

醫療

牙齒矯形托槽、體內縫合針、活體組織取樣鉗、孩輻射屏罩

日用品

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

機械行業

異形銑刀、切削工具、微型齒輪


幾種粉末注射成型材料的基本性能

材料密度103kg/m3硬度拉伸強度
MPa
彎曲強度
MPu
延伸率%
鐵基合金MIM46007.6885HRB400
25
MIM46507.68100HRB600
15
不銹鋼316L7.9452HRB580
45
鎢合金95%W18.1HRC31930
10
97%W18.5HRC33890
6
硬質合金YG8X14.9HRA90
2300

精細陶瓷

Al2O3

3.98

HRA92


530



粉末注射形成技術與其他成形工藝技術比較

  粉末注射成型工藝與傳統批量工業與自動化零件加工、沖壓、鍛造、精密鑄造、粉末冶金相比,具有極其明顯的優勢。

比較項目

粉末注射成型

粉末冶金

精密鑄造

沖壓機加工

沖壓

零件密度

98%

86%

98%

100%

100%

零件拉伸強度

零件表面光潔度

零件微小化能力

零件薄壁能力

零件復雜程度

零件設計寬容度

批量生產能力

中-高

適應材質范圍

中-高

供貨能力


粉末注射成型工藝流程圖

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