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值得收藏|MIM(金属粉末注射成型)三大应用领域
2021年11月15日 发布 分类:粉体入门 点击量:197
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金属粉末注射成型技术(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。MIM几乎可使用绝大部分金属材料,考虑到经济性,主要的应用材料涵盖铁基、镍基、低合金、铜基、高速钢,不锈钢,克阀合金,硬质合金、钛基金属。

从经济角度考虑,MIM制品通常重量在0.1 -200g左右,能生产像塑料制品一样成形各种复杂形状,如外部切槽、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;产品表面光洁度好、尺寸精度高。当然,MIM最大一个特点应该在于其生产效率高,可实现自动化、大批量、规模化生产,可以在短期间批量产出大量产品。

图表1:MIM 基本工艺流程图

MIM的应用非常广泛,渗透于我们生活中的MIM制品主要在于电子产品、汽车制造和医疗器械这三大领域。

1、消费电子

说道消费电子,手机应该是大家最熟悉的产品,此外,智能穿戴设备也是一个非常热门的应用领域。手机零部件相对形状复杂,此外还非常注重使用的手感。随着机身功能的不断爬升,零件也要保证更精致的同时,性能还要满足要求。

图表2:电话卡卡托--非常经典的MIM制品

电子通讯产品是MIM零件的重要市场,几乎所有的手机制造商都会采购大量的MIM产品,而通讯中微型且多功能的零部件正适合MIM技术优势所在。MIM注射成形可以实现生产成本的降低、生产效率提高,零件更小和更轻的优势。零部件实现轻薄、降低重量,提升手感,是手机开发商力争的优势。手机的项目开发都是非常迅速,能够在短期的制作这么多的零部件只有MIM技术可以做到。

除了卡托,当前很火的折叠屏手机所用的铰链也是MIM零件。当然除了如上几个典型,MIM零件在消费电子的应用还有很多。


图表3:折叠屏铰链对于生产的精度要求非常高,生产难度也非常大

大概只有MIM能行

图表:4:MIM注射成型通讯零件

来源:连云港东睦

2、汽车领域

汽车领域产业是MIM注射成形件最大的用户,约占MIM行业60%的比例。如制做在发动机、齿轮箱、涡轮增压器、同步器环、锁止机构、减震器、转向系统和汽车电子系统中使用的形状复杂的零件。

图表5:MIM注射成型汽车零件

来源:连云港东睦

图表6:常见MIM注射成型汽车零件

发动机的摇臂

通常由低合金钢制造,用来控制发动机可变气门正时行程的摇臂,特点就是质量轻。

换挡杆

这是一个用量非常大的MIM零件,汽车手动变速器,这个零部件生产的过程:注射成形、烧结、硬化处理及组装轴,烧结后要进行渗碳淬火处理。

减震器零件

减震器零部件有活塞、压缩阀座和连杆导向座等零件,形状比较复杂,小孔加工比较多,尺寸精度也较高,采用MIM注射成型可以一次整体成型,降低生产成本,提高生产效率。

同步器环

变速箱中的一个重要零部件,如果同步器出现了故障,汽车就不能换挡位了。传统制作大多数采用黄铜精锻而成,需加热、制坯、预成形、终锻、切边、精整等工序,由于原料价格和工艺成本都非常高,目前很多厂家采用粉末注射成形。

 

3、医疗领域

MIM注射成型在医疗领域运用也非常广,在医用领域的使用的MIM材料要求比较高的,单个MIM注射成形件的单价比运用在工业上的MIM件要贵的多。

图表7:MIM注射成型汽车零件

来源:连云港东睦

图表8:MIM常用材料及其应用领域

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, 420, 440C

医疗器械、钟表零件

硬质合金

WC-Co

各种刀具、钟表、手表

陶瓷

Al2O3 , ZrO2 , SiO2(当然它可能叫CIM更合适~~)

IT电子、日常生活用品、钟表

重合金

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, NdFeB, SmCo5,Fe-Si

各种磁性能部件

工具钢

CrMo4,M2

各种工具

 

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