金屬粉末注射成形(MIM)是一種從塑料注射成形行業中發展而來的新型粉末冶金成型技術,它是傳統粉末冶金技術和現代注塑成型技術相結合的產物。作為一種金屬粉末致密比的特殊工藝,金屬注射成型技術與傳統的粉末冶金技術存在很大的差別。它可以批量生產高精度三維立體復雜形狀的各種金屬制品和合金零部件,包括各種外部切槽、外螺紋、錐型外表面,交叉孔和盲孔、表面滾花等。因此采用該技術可以免除繁鎖的多道機械加工工序,減少材料消耗。而且在流動狀態下,液相均勻填充模腔成形,模腔內各點壓力一致,消除了傳統粉末冶金壓制成型不可避免的沿壓制方向的密度梯度,可以獲得結構均勻,力學性能優異的近凈成形零部件。此外金屬粉末注射成形技術還有材料適應性廣、自動化程度高、生產成本低、材料利用率幾乎達到100%等諸多優點。
與傳統的機械加工、精密鑄造相比主要有以下幾方面優勢:1、制品內部組織結構更均勻;與傳統粉末冶金壓制∕燒結相比,產品性能更優異,產品尺寸精度高,表面光潔度好,不必進行再加工或只需少量精加工。金屬注射成形工藝可直接成形薄壁結構件,制品形狀已能接近或達到最終產品要求,零件尺寸公差一般保持在±0.3%~±0.5%水平,特別對于降低難以進行機械加工的硬質合金的加工成本、減少貴重金屬的加工損失尤其具有重要意義。 2、零部件幾何形狀的自由度高,制件各部分密度均勻、尺寸精度高,適于制造幾何形狀復雜、精度密高及具有特殊要求的小型零件(0.2~200g)。 3、合金化靈活性好,對于過硬、過脆、難以切削的材料或原料鑄造時有偏析或污染的零件,可降低制造成本。 4、產品質量穩定、性能可靠,制品的相對密度可達95%~100%,可進行滲碳、淬火、回火等熱處理。 5、適用材料范圍寬,應用領域廣,原材料利用率高,生產自動化程度高,工序簡單,可連續大批量規模化生產。生產過程無污染,為清潔工藝生產。MIM技術使用的模具,其壽命與塑料注射成形模具相似。由于使用金屬模具,MIM適于零件的大批量生產;由于利用注射機成形產品毛坯,極大地提高了生產效率,降低了成本,而且注射成形產品一致性好、重復性好,從而為大批量和規模化工業生產提供了保證,再者一模多腔可進一步提高效率和降低毛坯的成形成本。 6、制品微觀組織均勻,密度高,產品強度、硬度、伸長率等力學性能高,耐磨性好,耐疲勞,組織均勻,性能好。在粉末冶金壓制過程中,由于模壁與粉末以及粉末與粉末之間的摩擦力,使得壓制壓力分布不均勻,也就導致了壓制毛坯在微觀組織的不均勻、材料致密性差、密度低,嚴重影響了產品的力學性能;而MIM是一種流體成形工藝,粘結劑的存在保證了粉末均勻排布,從而可消除毛坯微觀組織的不均勻,進而使燒結制品密度接近材料的理論密度,從而使強度增加、韌性加強,延展性、導電性、導熱性得到改善,綜合性能提高。能像生產塑料制品一樣,一次成形生產形狀復雜的金屬、陶瓷等零部件,產品成本低,光潔度好,表面粗糙度可達到Ra 0.80~1.6μm,精度高,一般無需后續加工。
近年來,粉末冶金注射成形技術(MIM)的發展非常引人注目,隨著工藝技術的不斷進步和成熟,應用領域不斷擴大,從傳統工業用的硬質合金工具、機械產品到高溫發動機部件,從計算機用的磁盤驅動器到手表用產品,醫用產品、軍工產品、手機配件、汽車配件、摩托車配件、手表和鎖具配件等。