金属成型新工艺:MIM(金属粉末注射成型)工艺介绍

作者: cnpim CNPIM 2014年12月27日

 小编备注:结合国内目前MIM现状补充了一些资料。


 

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MIM是一种近净成形金属加工成型工艺

MIM (metal injection Molding )是金属注射成形的简称。是将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料注射于模型中的成形方法。它是先将所选金属粉末与粘结剂进行混炼,然后将混合料进行制粒再注射成形所需要的形状胚料,然后通过高温烧结,得到具有强度的金属零件。

 

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MIM工艺流程步骤

MIM流程结合了注塑成型设计的灵活性和精密金属的高强度和整体性,来实现极度复杂几何部件的低成本解决方案。 MIM流程分为四个独特加工步骤(混合、成型、脱脂和烧结)来实现零部件的生产,针对产品特性决定是否需要进一步的机械加工或进行表面处理.



混合

 




 


精细金属粉末和热塑性塑料、石蜡粘结剂按照精确比例进行混合。混合过程在一个专门的混合设备中进行,加热到一定的温度使粘结剂熔化。大部分情况使用机械进行混合,直到金属粉末颗粒均匀地涂上粘结剂冷却后,形成颗粒状(称为原料),这些颗粒能够被注入模腔。


CNPIM备注:混炼是MIM工艺中非常重要的一道工序。目前混炼有几种体系,不同的添加剂,后面对应需要不同的脱脂方法将添加剂去除。最常用的蜡基和塑基,分别对应热脱脂和催化脱脂。



成型

 

注射成型的设备和技术与注塑成型是相似的。颗粒状的原料被送入机器加热并在高压下注入模腔 。这个环节形成(green part)冷却后脱模,只有在大约200°c的条件下使粘结剂熔化 (与金属粉末充分融合),上述整个过程才能进行,模具可以设计为多腔以提高生产率。 模腔尺寸设计要考虑金属部件烧结过程中产生的收缩。 每种材料的收缩变化是精确的、已知的。


脱脂

 

脱脂是将成型部件中粘结剂去除的过程。这个过程通常分几个步骤完成。绝大部分的粘结剂是在烧结前去除的,残留的部分能够支撑部件进入烧结炉。

脱脂可以通过多种方法完成,最常用的是溶剂萃取法。脱脂后的部件具有半渗透性,残留的粘结剂在烧结时很容易被挥发。


CNPIM备注:目前最常用的脱脂方法是BASF推出的Catamold催化脱脂方法,需要用到专用的催化脱脂炉(欲了解详情,请关注本公众号,回复数字19,了解催化脱脂工艺,回复数字20,了解催化脱脂炉的结构和工作原理)


烧结

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