制程工藝
聚鑫MIM
MIM典型加工流程
粉末冶金加工或金屬注射成型（MIM）是學(xué)科跨界產(chǎn)物，將塑料注射成形技術(shù)引入粉末冶金領(lǐng)域的一種新型金屬零部件近凈成形加工技術(shù)。它結(jié)合了塑料注射成型的設(shè)計靈活性和鍛造金屬的強度與完整性，為復(fù)雜零件幾何形狀提供了成本效益的解決方案。MIM是粉末冶金和工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)展迅猛的高新技術(shù)之一。MIM工藝通常包括混煉、成型、脫脂和燒結(jié)四個獨特的加工步驟，用于生產(chǎn)最終零件。
1. 注射料的混合與制粒 將金屬粉末與熱塑性聚合物（通常稱為粘結(jié)劑）在加熱狀態(tài)下進行混合，以確保每個金屬顆粒表面均勻覆蓋一層粘結(jié)劑。這樣得到的混合物稱為喂料。喂料冷卻后，通過造粒機制備成幾毫米大小的顆粒，作為注射成型機的注塑料。
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2. 注射成形 將喂料加熱至熔化狀態(tài)，并通過往復(fù)運動的螺桿將其強制喂入模具中的澆口。隨后冷卻，從模具中脫出成形的零件，獲得生坯。
3. 脫脂
采用專用的脫脂設(shè)備對注射成形后的生坯進行處理，排除零件中約90%的粘結(jié)劑。剩余的10%殘留粘結(jié)劑起到支撐作用，以便脫脂件進入下一道燒結(jié)工序。剩余的粘結(jié)劑將在燒結(jié)過程中的熱脫階段完全排除干凈。
采用專用的脫脂設(shè)備對注射成形后的生坯進行處理，排除零件中約90%的粘結(jié)劑。剩余的10%殘留粘結(jié)劑起到支撐作用，以便脫脂件進入下一道燒結(jié)工序。剩余的粘結(jié)劑將在燒結(jié)過程中的熱脫階段完全排除干凈。
爐-2-scaled-qdn9dynsz6l3v2ymalu1x13mfdt3qnb0k447jnx5ow.jpg "燒結(jié)爐 (2)")
4. 燒結(jié)
將脫脂后的產(chǎn)品放置在陶瓷板上，然后放入燒結(jié)爐中。通過精確的溫度控制， 逐漸將爐子溫度提高至材料熔點的85%左右。燒結(jié)后的產(chǎn)品相對密度約為98%，其性能與通過棒材切削加工獲得的零件相似。有時為了獲得更精密的公差或增加材料性能，可以在燒結(jié)后進行整形、機加工、熱處理及電鍍等工藝。
將脫脂后的產(chǎn)品放置在陶瓷板上，然后放入燒結(jié)爐中。通過精確的溫度控制， 逐漸將爐子溫度提高至材料熔點的85%左右。燒結(jié)后的產(chǎn)品相對密度約為98%，其性能與通過棒材切削加工獲得的零件相似。有時為了獲得更精密的公差或增加材料性能，可以在燒結(jié)后進行整形、機加工、熱處理及電鍍等工藝。
聚鑫MIM
MIM的優(yōu)勢
01復(fù)雜的幾何形狀
MIM工藝通過類似于注塑模的模具進行成形，因此能夠?qū)崿F(xiàn)極高的幾何形狀設(shè)計自由度。只要注塑模具可以成形的產(chǎn)品，基本上都可以采用MIM工藝進行生產(chǎn)制造。
02優(yōu)異的材料性能
MIM工藝通常在5-7天內(nèi)完成生產(chǎn)周期，一旦一個周期結(jié)束，就可以持續(xù)供貨。根據(jù)需求，日產(chǎn)量可以從幾百到數(shù)十萬不等，滿足各種規(guī)模的生產(chǎn)需求。
03適合大批量生產(chǎn)
MIM產(chǎn)品具有高密度特性，使其具備卓越的材料性能，基本接近板材的性能水平。因此，MIM特別適用于對產(chǎn)品使用性能有特殊要求的零件。
04精致的外觀
由于MIM原料粉末采用的是D90在18um以下的粉末，燒結(jié)坯的表面粗糙度可以達到約Ra0.8，這為后續(xù)的打磨、拋光、電鍍等處理提供了便利條件。
05材料多樣性
目前已經(jīng)證明幾乎所有的材料都可以通過MIM工藝進行生產(chǎn)，但最好選擇不銹鋼材料進行生產(chǎn)，以獲得最佳效果。
06尺寸精度高
粉末注射成形的尺寸精度一般在+/-0.5%左右，特殊情況下可以實現(xiàn)+/-0.3%的尺寸精度。
聚鑫MIM
工藝對比
| 比較項目 | 金屬注射成型（MIM） | 精密鑄造 | 機加工 | 鈑金沖壓 |
|---|---|---|---|---|
| 密度 | 98% | 98% | 100% | 100% |
| 拉伸強度 | 高 | 高 | 高 | 高 |
| 表面光潔度 | 高 | 中 | 高 | 高 |
| 微小化能力 | 高 | 低 | 中 | 高 |
| 薄壁能力 | 高 | 中 | 低 | 高 |
| 復(fù)雜程度 | 高 | 中 | 高 | 低 |
| 設(shè)計寬容度 | 高 | 中 | 中 | 低 |
| 生產(chǎn)能力 | 高 | 中 | 中-高 | 中 |
| 材質(zhì)范圍 | 高 | 中-高 | 高 | 中 |
| 供貨能力 | 高 | 中 | 低 | 高 |
相較于其他的金屬成形方式，MIM工藝的優(yōu)勢具體體現(xiàn)如下
| 優(yōu)勢 | 具體表現(xiàn) |
|---|---|
| 極高的設(shè)計自由度 | MIM工藝能夠像塑膠注塑成形一樣將復(fù)雜的金屬零件直接成形，允許三維形狀的自由設(shè)計，理論上塑膠可以實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)都可通過MIM工藝實現(xiàn)。 |
| 出色的理化性能 | MIM產(chǎn)品組織均勻、致密度好，燒結(jié)密度可達到理論密度的98％以上，甚至接近于理論密度，其理化性能表現(xiàn)非常出色，產(chǎn)品強度、硬度、延伸率等力學(xué)性能超過傳統(tǒng)工藝。 |
| 更高的尺寸精度 | MIM產(chǎn)品一次成形尺寸精度可達＋／—0.3％，一般精度要求的產(chǎn)品無需后加工：如配合其他加工方式，可以獲得更高的尺寸精度。 |
| 更多的材料選擇 | MIM工藝幾乎可使用絕大部分金屬材料，特別適用于對材料性能較高的應(yīng)用場景。考慮到經(jīng)濟性，主要的應(yīng)用材料涵蓋鐵基、鎳基、銅基、鈦基金屬或合金。 |
| 精致的外觀表現(xiàn) | MIM工藝的燒結(jié)坯表面粗糙度（Ra）可做到1μm，更可以通過各種表面處理方式獲得炫目的外觀效果。 |
| 靈活的量產(chǎn)能力 | MIM工藝可以靈活調(diào)整和迅速提升產(chǎn)量，從每天幾百件到每天數(shù)十萬件都可以快速響應(yīng)。 |
| 極高的原料利用率 | MIM 工藝原料利用率接近100％，是一種近凈成形技術(shù)，可有效避免材料的浪費。 |
| 顯著的批量成本優(yōu)勢 | MIM工藝近凈成形，相較于其他工藝，特別是結(jié)構(gòu)復(fù)雜產(chǎn)品，利用MIM 工藝批量生產(chǎn)成本優(yōu)勢明顯。 |
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