來源:合肥慶霞環??萍加邢薰?發布時間:2019-05-13 點擊次數:
金屬粉末注射成型(金屬注射成型)是集塑料成型技術、高分子化學、粉末冶金技術和金屬材料科學于一體的多學科產品。高密度、高精度、三維復雜形狀的結構件可通過模具注射成型、坯體成型和燒結快速制造。能快速、準確地將設計思想轉化為具有一定結構和功能特點的產品,并可直接批量生產零件。這是制造業的一個新變化。該工藝技術不僅具有常規粉末冶金工藝少、無切削或切削少、經濟效益高等優點。并克服了傳統粉末冶金工藝產品密度低、材料不均勻、力學性能低、不易形成薄壁、結構復雜等缺點,特別適用于批量生產具有特殊要求的小、復雜、金屬零件。
MIM于1985年由臺灣大學黃昆祥教授在美國倫斯勒工學院德國粉末冶金實驗室介紹。最后,在2008年,蘋果開始關注MIM技術。然后在2011年,MIM部件開始取代傳統的壓鑄產品,成為蘋果手機和筆記本電腦的內部和外部部件,而MIM行業在過去五年(2011/2015年)出現了爆炸式增長。
主要研究結果如下:1)零件的幾何形狀自由度高,可同時生產出形狀復雜的金屬零件,就像塑料制品的生產一樣。
2)產品密度均勻,光潔度好,表面粗糙度可達0.80~1.6μm,重量范圍為0.1μg。200克尺寸精度高(±0.1%~±0.3%),無需后續加工。
(3)適用范圍廣,應用領域廣,原料利用率高,自動化程度高,工序簡單,可實現連續大批量生產;
4)產品質量穩定,性能可靠,產品相對密度可達95%/99%,經滲碳、淬火、回火等熱處理。該產品具有強度高、硬度高、拉伸性能好、耐磨性好、抗疲勞性能好、顯微組織均勻等特點。
一般認為,MIM技術的發展將帶來一場零件成形與加工技術的革命,被譽為“21世紀最流行的零部件成形技術”。
MIM的工藝步驟如下:首先,在一定溫度下,以合適的方法將符合MIM要求的金屬粉末和有機粘結劑混合到均勻的進料中。造粒后,通過注射成型機將坯料經造粒后注入模腔內,然后通過化學或溶劑萃取脫脂,最終通過燒結致密化得到最終產品。
金屬粉末的粒度一般為0.5~2 0μm。理論上,顆粒越細,比表面積越大,易于成型和燒結。然而,傳統粉末冶金工藝采用的粉末厚度大于40μm。
有機粘合劑的作用是將金屬粉末顆粒結合起來,使混合物在具有流變性和潤滑性的注塑機缸內加熱,即驅動粉末流動的載體。因此,膠粘劑的選擇是整個粉末注射成型的關鍵。對有機膠粘劑的要求如下:(1)有機膠粘劑的含量較小,即用較少的膠粘劑即可產生較好的流變性能;(2)去除膠粘劑的過程中不與金屬粉末發生化學反應;(2)去除膠粘劑的過程中不與金屬粉末發生化學反應。3易于去除,產品中無殘留碳。