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MIM技术

(2010-11-18 20:45:29)
标签:

生产工艺

分类: 模具技术分册

MIN:Metal Injection Molding , 金属粉末注射成形。

是采用模具成形的原理,将金属粉末经注射使之成形,经一系列加工处理后,得到的成形件,不仅具有高度的形状近似性,而且具有金属原有物理、化学与机械性能,这一形成的工艺技术被称之为金属粉末注射成形。

概述:
粉末注射成形(Powder Injection Molding,PIM)由金属粉末注射成形(Metal Injection Molding,MIM)与陶瓷粉末注射成形(Ceramics Injection Molding,CIM)两部分组成,它是一种新的金属、陶瓷零部件制备技术,它是将塑料注射成形技术引入到粉末冶金领域而形成的一种全新的零部件加工技术。 MIM的基本工艺步骤是:首先选取符合MIM要求的金属粉末和黏结剂,然后在一定温度下采用适当的方法将粉末和黏结剂混合成均匀的喂料,经制粒后再注射成形,获得成形坯(Green Part),再经过脱脂处理后烧结致密化成为最终成品(White Part)。

工艺流程:

 MIM技术

制作流程:

 MIM技术

MIM适用的材料

主要有Fe合金、Fe-Ni合金、不锈钢、Kovar合金、W合金、钛合金。Stellite合金、Si-Fe合金、Hastelloy合金、硬质合金等材料。

MIM工艺特点
金属粉末注射成形工艺的特点主要体现在以下几个方面:MIM可以成形三维形状复杂的各种金属材料零件,该工艺作为一种制造高质量精密零件的接近最终形状的成形技术具有传统粉末冶金和机床加工无法比拟的优越性.许多由MIM制造的零件形状的复杂程度不是能由传统粉末冶金等其他途径得到的,特别是在制造各种外部切槽、外螺纹、锥形外表面、交叉孔和盲孔、凹台和键槽、加强筋板、表面滚花等形状复杂的零部件方面优势明显;采用MIM工艺制造的零部件,零件各部位的密度和性能一致,既各向同性; MIM能最大限度制得接近最终形状的零件,尺寸精度较高; MIM工艺生产的零部件致密化程度高,即使是固相烧结,MIM制品的相对密度可达95%以上,其性能可与锻造材料相媲美;产效率高,产品转向快,设备投资较小,并能自动控制整个工艺;材料利用率高,适合大批量生产;MIM特别适合于大批量生产,产品性能一致性好。

 

 MIM工艺常用材质:

 

类别

合金成分

低合金钢

Fe-2Ni, Fe-2Ni-0.5C, Fe-2Ni-0.5C-HT, Fe-8Ni, SAE 4650

不锈钢

316L, 430L, 440C, 440C-HT, 17-4PH, 17-4PH -HT, HK 30, SUS 420J2, SUS 310       

硬质合金

WC-Co(6%)

低膨胀合金

Kovar, Invar

工具钢

M2,42CrMo4

重合金

90Fe-Ni, 92W-Fe-Ni, 95W-Fe-Ni

 

MIM常用材料的性能:

 

材料代号

密度

硬度

抗拉强度

伸长率

g/cm3

HR

Mpa

%

低合金钢

MIM-2200
(烧结态)

7.65

45HRB

290

40.0

MIM-2700
(烧结态)

7.65

69HRB

440

26.0

MIM-4605
(烧结态)

7.62

62HRB

415

15.0

MIM-4605
(淬火与回火)

7.62

48HRC

1655

2.0

不锈钢

MIM-316L
(烧结态)

7.6

67HRB

520

50.0

MIM-17-4PH
(烧结态)

7.50

27HRC

900

6.0

MIM-17-4PH
(热处理)

7.50

33HRC

1185

6.0

MIM-430L
(烧结态)

7.50

65HRB

415

25.0

软磁合金

MIM-2200

7.60

45 HRB

290

40.0

MIM-Fe-50%Ni

7.70

50 HRB

455

30.0

MIM-Fe-3%Si

7.45

80 HRB

530

24.0

MIM-Fe-50%Co

7.70

80 HRB

205

<1.0

MIM-430L

7.50

65 HRB

415

25.0

 

 MIM与相关工艺的比较

 

比较项目

MIM

粉末冶金

精密铸造

机加工

冲压

件密度

96%

86%

96%

100%

100%

零件拉伸强度

零件表面光洁度

零件微小化能力

零件壁薄能力

零件复杂程度

零件设计宽容度

零件批量生产能力

中-高

适应材质范围

中-高

供货能力

 

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