金属注射成型技术简介

金属注射成型(MetalInjectionMolding,MIM)加工技术已有35年的历史,目前该技术正成为金属零件制造业关注的热点。一般来说,MIM工件的重量在250克以下,大多数MIM工件的尺寸大小与折叠式手机差不多。不过,现在尺寸较大的MIM工件正在日益增多。

如果需要生产的工件批量很大(如从2万个到几百万个),且工件具有复杂的几何形状(如有20～30个可测量尺寸),需要3步以上的加工工序,则MIM加工是一个可行的选择。可用MIM加工的部分工件包括:计算机硬盘驱动器及其它外围设备零件、手动工具零件、枪械零件、液体注射器和喷雾器零件、医用器械零件和切削刀具等。

MIM加工需要3个步骤:

(1)在加热、加压条件下将粉末状的金属和热塑性塑料(或其它粘结剂)的混合物注射到模具型腔中(与热塑性塑料注射成型类似)。

(2)通过加热或融解去除粘结剂,只留下金属粉末。

(3)对金属粉末进行烧结,烧结温度应低于金属的熔点,但足以使金属微粉结合成固态金属(固态金属的实际密度大于96%)。

MIM可用于加工硬质合金、其它金属以及金属合金(包括贵金属)。由于MIM加工用金属原料的粒径尺寸远远小于用于其它粉末冶金加工的金属颗粒,因此称其为金属“微粉”更为恰当,其微细程度与金属性颜料粉相当(粒径小于20μm)。

MIM加工的工件具有以下特点:

(1)属于净成形加工,工件的尺寸精度很高。

(2)成型自由度大,可加工盲孔或通孔、小圆弧半径、薄壁以及其它复杂几何形状。

(3)机械性能与用常规的切削、焊接、锻造和冲压加工的工件基本相当。

根据不同的使用要求,可对烧结后的工件进行硬化(包括表面硬化)、磨光和精细处理。为了添加结构、去除烧结时的模内支承、修饰工件或获得最终尺寸,则可能需要再对工件进行加工。

MIM加工技术今后的发展方向包括:对环境无害的粘结剂；金属粉末的不断微细化；简化工艺和降低成本；将加工过程中工件收缩因素考虑在内的设计工具(包括模具分析软件)。

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