金屬粉末注射成型(MetalInjectionMolding,MIM)是一種將粉末冶金與塑料注射成型技術(shù)深度融合的近凈成形工藝。其關(guān)鍵原理是通過將金屬粉末與熱塑性粘結(jié)劑混合制成均勻喂料,利用注射成型機(jī)將喂料注入精密模具,形成具有復(fù)雜幾何形狀的“生坯”,再經(jīng)過脫脂(去除粘結(jié)劑)和燒結(jié)(高溫致密化)兩步關(guān)鍵后處理,終獲得密度接近理論值(>98%)的金屬零件。MIM的工藝流程可分為四大階段:喂料制備(粉末與粘結(jié)劑混合、造粒)、注射成型(模腔填充、保壓冷卻)、脫脂(熱解或溶劑溶解粘結(jié)劑)、燒結(jié)(粉末顆粒擴(kuò)散連接)。相較于傳統(tǒng)加工方式,MIM能夠突破幾何形狀限制,實現(xiàn)內(nèi)部孔洞、薄壁結(jié)構(gòu)(壁厚<0.3毫米)、微小特征(尺寸<0.05毫米)的一體化成型,且材料利用率高達(dá)95%以上,尤其適合中小批量(年產(chǎn)量1萬-50萬件)的高精度、復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件生產(chǎn),已成為消費(fèi)電子、醫(yī)療器械、汽車零部件等領(lǐng)域的關(guān)鍵制造技術(shù)。金屬粉末注射成型在汽車零件制造中,實現(xiàn)一次成型多個結(jié)構(gòu),減少后續(xù)加工工序。深圳戶外用品金屬粉末注射公司

MIM工藝在五金工具領(lǐng)域展現(xiàn)出明顯的環(huán)保優(yōu)勢。首先,其材料利用率超過95%,較傳統(tǒng)鍛造工藝(材料去除率40%-60%)減少60%以上的金屬廢料。例如,制造鉗子時,MIM較沖壓工藝可節(jié)省30%的鋼材消耗。其次,MIM支持粉末回收利用,通過篩分和再生處理,回收粉末的性能(如流動性、氧含量)可恢復(fù)至新粉的90%以上,降低對原生金屬的依賴。粘結(jié)劑脫除階段產(chǎn)生的有機(jī)氣體可通過催化燃燒轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水,實現(xiàn)零有害排放。在碳中和背景下,MIM工藝的單位產(chǎn)品碳排放較機(jī)加工降低40%,且通過采用綠色電力和再生不銹鋼材料,可進(jìn)一步將碳足跡減少至傳統(tǒng)工藝的1/4。某歐洲工具品牌通過MIM技術(shù),使其產(chǎn)品線碳強(qiáng)度下降35%,符合歐盟循環(huán)經(jīng)濟(jì)行動計劃要求。惠州鎖具金屬粉末注射公司金屬粉末注射而成的轉(zhuǎn)軸,具備良好的韌性與強(qiáng)度,在承受較大扭矩時不易發(fā)生變形或斷裂。

消費(fèi)電子產(chǎn)品的輕薄化趨勢對轉(zhuǎn)軸設(shè)計提出更高挑戰(zhàn)。以折疊屏手機(jī)轉(zhuǎn)軸為例,其需承受20萬次以上的開合測試,同時要求零件壁厚小于0.5mm、表面粗糙度Ra≤0.4μm。MIM技術(shù)通過優(yōu)化粉末粒徑分布(2-15μm)和粘結(jié)劑體系(聚甲醛基為主),實現(xiàn)了轉(zhuǎn)軸關(guān)鍵組件的一體化成型。例如,某品牌折疊屏鉸鏈采用MIM工藝后,將原有12個分散零件整合為3個MIM件,裝配效率提升3倍,且通過燒結(jié)工藝使零件密度達(dá)到98%以上,抗拉強(qiáng)度提升至1200MPa。此外,MIM支持表面處理工藝(如PVD鍍膜),使轉(zhuǎn)軸在高頻使用下仍保持低摩擦系數(shù),延長產(chǎn)品壽命。
喂料是MIM工藝的物質(zhì)基礎(chǔ),其性能直接決定成型質(zhì)量與零件性能。金屬粉末需滿足高純度(雜質(zhì)含量<0.05%)、球形度好(流動性佳)、粒徑分布窄(D10-D90跨度<5微米)等要求,例如316L不銹鋼粉末的氧含量需控制在150ppm以下,以避免燒結(jié)時產(chǎn)生氧化缺陷。粘結(jié)劑體系的設(shè)計則是技術(shù)關(guān)鍵,需平衡流動性、脫脂效率與燒結(jié)收縮率:典型粘結(jié)劑由石蠟(40%-60%,提供流動性)、聚乙烯(20%-40%,增強(qiáng)生坯強(qiáng)度)和硬脂酸(5%-10%,改善脫模性)組成,其熔融溫度(80-120℃)需與粉末相容,且熱分解溫度(300-500℃)需低于燒結(jié)溫度以避免殘留。喂料制備采用密煉機(jī)或雙螺桿擠出機(jī),通過高溫(150-200℃)剪切混合使粉末與粘結(jié)劑均勻分散,終獲得粘度適中(1000-3000Pa·s)、密度穩(wěn)定(6.0-7.0g/cm3)的顆粒狀喂料。某企業(yè)通過優(yōu)化粘結(jié)劑配方,將鈦合金喂料的脫脂時間從15小時縮短至8小時,同時將燒結(jié)收縮率波動從±0.3%控制在±0.1%以內(nèi),明顯提升了生產(chǎn)效率與零件精度。采用金屬粉末注射技術(shù)生產(chǎn)的鎖具,能根據(jù)不同門型材質(zhì)定制適配的鎖體規(guī)格與安裝方式。

工業(yè)工具與裝備對零部件的耐磨性、抗沖擊性和制造成本敏感,MIM技術(shù)通過結(jié)構(gòu)集成與規(guī)模化生產(chǎn)實現(xiàn)性能與成本的平衡。在電動工具中,MIM制造的沖擊鉆頭夾持套將傳統(tǒng)工藝需分步加工的六角孔、防滑紋和冷卻槽整合為單一零件,夾持力達(dá)5000N,較沖壓件提升40%,同時通過熱處理使硬度達(dá)HRC55-60,壽命延長3倍。在液壓閥體制造中,MIM不銹鋼(316L)閥芯通過多級抽芯模具實現(xiàn)內(nèi)流道直徑0.5mm的精密成型,流量控制精度±1%,較機(jī)加工提升2倍,且單件成本降低60%。此外,MIM支持異種材料連接,如將硬質(zhì)合金(WC-Co)刀頭與鋼制刀柄通過粉末包套成型,界面結(jié)合強(qiáng)度達(dá)300MPa,較焊接工藝提升50%,適用于切削速度200m/min的高速加工。在機(jī)器人領(lǐng)域,MIM制造的諧波減速器柔輪通過薄壁(厚度0.3mm)與齒形(模數(shù)0.2mm)的同步成型,傳動精度達(dá)1弧分,較傳統(tǒng)車削工藝提升1個數(shù)量級,同時使減速器體積縮小40%,滿足協(xié)作機(jī)器人緊湊化需求。澤信運(yùn)用金屬粉末注射技術(shù)生產(chǎn)的五金開孔器,刃口鋒利且持久,能輕松穿透多種材料。廣州戶外用品金屬粉末注射銷售廠家
東莞市澤信新材料科技運(yùn)用金屬粉末注射技術(shù),使轉(zhuǎn)軸內(nèi)外徑尺寸誤差控制在極小范圍,適配設(shè)備更準(zhǔn)確。深圳戶外用品金屬粉末注射公司
金屬粉末注射成型(MetalInjectionMolding,MIM)是一種將粉末冶金與塑料注射成型技術(shù)相結(jié)合的近凈成型工藝。其關(guān)鍵流程分為四個階段:首先,將微米級金屬粉末(粒徑通常為2-20μm)與熱塑性粘結(jié)劑(如聚甲醛、石蠟)按體積比60:40混合,通過密煉機(jī)均勻塑化形成喂料;其次,將喂料加熱至150-200℃后注入精密模具型腔,成型出與終產(chǎn)品形狀接近的生坯;隨后,生坯通過溶劑脫脂或催化脫脂去除大部分粘結(jié)劑,形成多孔骨架;,在高溫?zé)Y(jié)爐(1100-1400℃)中完成致密化,使金屬顆粒通過擴(kuò)散連接形成全致密零件。該工藝突破了傳統(tǒng)粉末冶金只能制造簡單形狀的限制,可實現(xiàn)內(nèi)齒、異形槽、薄壁等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的同步成型,材料利用率高達(dá)95%以上,明顯優(yōu)于機(jī)加工(材料去除率常達(dá)70%)。深圳戶外用品金屬粉末注射公司