粉末注射成型技术的特点 MIM作为一种制造高质量精密零件的近净成形技术,具有常规和机加工方法比拟的优势。MIM能制造许多具有复杂形状特征的零件:如各种外部切槽,外螺纹,锥形外表面,交叉通孔、盲孔,四台与键销,加强筋板,表面滚花等等,具有以上特征的零件都是无法用常规粉末冶金方法得到的。由于通过MIM制造的零件几乎不需要再进行机加工,所以减少了材料的消耗,因此在所要求生产的复杂形状零件数量高于一定值时,MIM就会比机加工方法更为经济。
|
|
MIM和精密铸造成形能力的比较 |
特点 | 精密铸造 | MIM | 最小孔直径 | 2mm | 0.4mm | 2mm直径的盲孔最大深度 | 2mm | 20mm | 最小壁厚 | 2mm | < 1mm | 最大壁厚 | 无限制 | 10mm | 4mm直径的公差 | ±0.2mm | ±0.06mm | 表面粗糙度(Ra) | 5μm | 1μm |
|
|
粉末注射成型的优点: |
能像生产塑料制品一样,一次成形生产形状复杂的金属、陶瓷等零件部件产品成本低、光洁度好、精度高(±0.3%~±0.1%),一般无需后续加工产品强度,硬度,延伸率等力学性能高,耐磨性好,耐疲劳,组织均匀原材料利用率高,生产自动化程度高,工序简单,可连续大批量生产无污染,生产过程为清洁工艺生产 |
|
粉末注射成型 |
材料体系 | 合金成分 | 低合金钢 | Fe-2Ni,FE-8Ni | 不锈钢 | 316L,17-4-PH | 工具钢 | 42CrMo4,M2 | 硬质合金 | WC-Co(6%) | 陶瓷 | Al2O3,ZrO3,SiO2 | 重合金 | W-Ni-Fe,W-Ni-Cu,W-Cu |
|
|
粉末注射成型材料应用 较新MIM材料体系应用 |
应用领域 | 材料 | 要求 | 结构件 | 高强度钢 | 强度>2Gpa | 医疗/牙科 | TL Tl-6Al-4V | 生物相容性 | 磁性材料 | Fe,Fe14Nd2b,SmCo5 | 磁性 | 音响装置 | PZT ceramlcs | 频率响应 | 耐磨件 | ZrO2.WC-Co | 硬度、韧性 | 高温结构件 | Ni3Al NiAl TiAl | 抗氧化 | 机加工 | Al203.SiC,Al203-ZrO2 | 强度 | 耐高温体 | W.Mo,MOSi2 | 高温 | 航空航天 | 超合金 | 疲劳期 |
|
|
常用MIM产品应用 |
航空航天工业飞机机翼绞链、火箭喷嘴、导弹尾翼、陶瓷涡轮叶片芯 | 汽车业 | 点火控制锁部件、涡轮增压器转子、阀门导轨部件、汽车刹车装置部件、汽车防技术骨干棚部件 | 电子业 | 磁盘驱动器部件、电缆连接器、电子外壳、计算机打印头、电子封装件、热沉材料 | 军工业 | 地雷转子、枪板扳机、穿甲弹弹心、准星座、集束箭弹小箭 | 医疗 | 牙齿矫形托槽、体内缝合针、活体组织取样钳、孩辐射屏罩 | 日用品 | 表壳、表带、表扣、高尔夫球头和球座、运动鞋扣、体育枪械零件、文件装订打孔器 | 机械行业 | 异形铣刀、切削工具、微型齿轮 |
|
|
几种粉末注射成型材料的基本性能 |
材料 | 密度103kg/m3 | 硬度 | 拉伸强度 MPa | 弯曲强度 MPu | 延伸率% | 铁基合金 | MIM4600 | 7.68 | 85HRB | 400 |
| 25 | MIM4650 | 7.68 | 100HRB | 600 |
| 15 | 不锈钢 | 316L | 7.94 | 52HRB | 580 |
| 45 | 钨合金 | 95%W | 18.1 | HRC31 | 930 |
| 10 | 97%W | 18.5 | HRC33 | 890 |
| 6 | 硬质合金 | YG8X | 14.9 | HRA90 |
| 2300 |
| 精细陶瓷 | Al2O3 | 3.98 | HRA92 |
| 530 |
|
|
|
粉末注射形成技术与其他成形工艺技术比较 |
粉末注射成型工艺与传统批量工业与自动化零件加工、冲压、锻造、精密铸造、粉末冶金相比,具有极其明显的优势。 |
比较项目 | 粉末注射成型 | 粉末冶金 | 精密铸造 | 冲压机加工 | 冲压 | 零件密度 | 98% | 86% | 98% | 100% | 100% | 零件拉伸强度 | 高 | 低 | 高 | 高 | 高 | 零件表面光洁度 | 高 | 中 | 中 | 高 | 高 | 零件微小化能力 | 高 | 中 | 低 | 中 | 高 | 零件薄壁能力 | 高 | 中 | 中 | 低 | 高 | 零件复杂程度 | 高 | 低 | 中 | 高 | 低 | 零件设计宽容度 | 高 | 中 | 中 | 中 | 低 | 批量生产能力 | 高 | 高 | 中 | 中-高 | 高 | 适应材质范围 | 高 | 高 | 中-高 | 高 | 中 | 供货能力 | 高 | 高 | 中 | 低 | 高 |
|