『壹』 粉末冶金
粉末冶金是制取金属粉末(添加或不添加非金属粉末),实施成形和烧结,制成材料或制品的加工方法。
其中MIM技术是目前最好的冶金技术之一,MIM翻译成中文就是金属粉末注射成型
金属注射成形是一种引伸塑料注射成形行业中新型粉末冶金近净成形技术,塑料注射成形技术非常低廉的价格就可以生产各种复杂形状的制品,但是塑料制品强度不是很高,为加强其性能,可以在塑料中添加金属或陶瓷粉末以得到强度较高、耐磨性好的制品。这些年来,这种想法已发展演变为最大限度地提高固体粒子的含量并且在随后的烧结过程中完全除去粘结剂并使成形坯致密化。这种新的粉末冶金成形方法称为金属注射成形。
『贰』 什么叫做金属粉末注射成型
金属注射成形(Metal Injection Molding,简称MIM)是一种从塑料注射成形行业中引伸出来的新型粉末冶金近净成形技术,众所周知,塑料注射成形技术低廉的价格生产各种复杂形状的制品,但塑料制品强度不高,为了改善其性能,可以在塑料中添加金属或陶瓷粉末以得到强度较高、耐磨性好的制品。近年来,这一想法已发展演变为最大限度地提高固体粒子的含量并且在随后的烧结过程中完全除去粘结剂并使成形坯致密化。这种新的粉末冶金成形方法称为金属注射成形。
金属注射成形的基本工艺步骤是:首先是选取符合MIM要求的金属粉末和粘结剂,然后在一定温度下采用适当的方法将粉末和粘结剂混合成均匀的喂料,经制粒后在注射成形,获得的成形坯经过脱脂处理后烧结致密化成为最终成品。
1.MIM粉末及制粉技术
MIM对原料粉末要求较高,粉末的选择要有利于混炼、注射成形、脱脂和烧结,而这往往是相互矛盾的,对MIM原料粉末的研究包括:粉末形状、粒度和粒度组成、比表面等,表1中列出了最适合于MIM用的原料粉末的性质。
由于MIM原料粉末要求很细,MIM原料粉末价格一般较高,有的甚至达到传统PM粉末价格的10倍,这是目前限制MIM技术广泛应用的一个关键因素,目前生产MIM用原料粉末的方法主要有羰基法、超高压水雾化法、高压气体雾化法等。
2.粘结剂
粘结剂是MIM技术的核心,在MIM中粘结剂具有增强流动性以适合注射成型和维持坯块形状这两个最基本的职能,此外它还应具有易于脱除、无污染、无毒性、成本合理等特点,为此出现了各种各样的粘结剂,近年来正逐渐从单凭经验选择向根据对脱脂方法及对粘结剂功能的要求,有针对性地设计粘结剂体系的方向发展。
粘结剂一般是由低分子组元与高分子组元加上一些必要的添加剂构成。低分子组元粘度低,流动性好,易脱去;高分子组元粘度高,强度高,保持成形坯强度。二者适当比例搭配以获得高的粉末装载量,最终得到高精度和高均匀性的产品。
3.混炼
混炼是将金属粉末与粘结剂混合得到均匀喂料的过程。由于喂料的性质决定了最终注射成形产品的性能,所以混炼这一工艺步骤非常重要。这牵涉到粘结剂和粉末加入的方式和顺序、混炼温度、混炼装置的特性等多种因素。这一工艺步骤目前一直停留在依靠经验摸索的水平上,最终评价混炼工艺好坏的一个重要指标就是所得到喂料的均匀和一致性。
MIM喂料的混合是在热效应和剪切力的联合作用下完成的。混料温度不能太高,否则粘结剂可能发生分解或者由于粘度太低而发生粉末和粘结剂两相分离现象,至于剪切力的大小则依混料方式的不同而变化。MIM常用的混料装置有双螺旋挤出机、Z形叶轮混料机、单螺旋挤出机、柱塞式挤出机、双行星混炼机、双凸轮混料机等,这些混料装置都适合于制备粘度在1-1000Pa·s范围内的混合料。
混炼的方法一般是先加入高熔点组元熔化,然后降温,加入低熔点组元,然后分批加入金属粉末。这样能防止低熔点组元的气化或分解,分批加入金属粉可防止降温太快而导致的扭矩急增,减少设备损失。
对于不同粒度粉末搭配时的加料方式,日本专利介绍:先将较粗的15-40um水雾化粉加入粘结剂中,然后加入5-15um粉,最后加入粉度≤5um粉,这样得到的最终产品的收缩变化很少。为了在粉末周围均匀涂覆一层粘结剂,还可将金属粉末直接加入到高熔点组元中,再加入低熔点组分,最后去除空气即可。如Anwar将PMMA悬浮液直接加入到不锈钢粉中混合,然后将PEG水溶液加进去,干燥,然后边搅边除去空气。O'connor采用溶剂混合,先将SA与粉干混再加入四氢呋喃溶剂,然后加入聚合物,四氢呋喃在受热中逸去后,再加入粉末混合,可得到均匀的喂料。
4.注射成形
注射成形的目的是获得所需形状的无缺陷、颗粒均匀排由的MIM成形坯体。如图1所示,首先将粒状喂料加热至一定高的温度使之具有流动性,然后将其注入模腔中冷却下来得到所需形状的具有一定刚性的坯体,然后将其从模具中取出得到MIM成形坯。这个过程同传统塑料注射成形过程一致,但由于MIM喂料高的粉末含量,使得其注射成形过程在工艺参数上及其它一些方面存在很大差别,控制不当则易产生各种缺陷。
5.脱脂
从MIM技术产生以来,随着粘结剂体系的不同,形成了多种MIM工艺路径,脱脂方法也多种多样。脱脂时间由最初的几天缩短到了现在的几小时。从脱脂步骤上可以粗略地将所有的脱脂方法分为两大类:一类是二步脱脂法。二步脱脂法包括溶剂脱脂+热脱脂,虹吸脱脂--热脱脂等。一步脱脂法主要是一步热脱脂法,目前最先进的是amaetamold法。下面分别介绍几种有代表性的MIM脱脂方法。
6 .烧结
烧结是 MIM工艺中的最后一步工序,烧结消除了粉末颗粒之间的孔隙.使得MIM产品达到全致密或接近全致密化。金属注射成形技术中由于采用大量的粘结剂,所以烧结时收缩非常大,其线收缩率一般达到13%-25%,这样就存在一个变形控制和尺寸精度控制的问题。尤其是因为MIM产品大多数是复杂形状的异形件,这个问题显得越发突出,均匀的喂料对于最终烧结产品的尺寸精度和变形控制是一个关键因素。高的粉末摇实密度可以减小烧结收缩,也有利于烧结过程的进行和尺寸精度控制。对于铁基和不锈钢等制品,烧结中还有一个碳势控制问题。由于目前细粉末价格较高,研究粗粉末坯块的强化烧结技术是降低粉末注射成形生产成本的重要途径,该技术是目前金属粉末注射成形研究的一个重要研究方面。
MIM产品由于形状复杂,烧结收缩大,大部分产品烧结完成后仍需进行烧结后处理,包括整形、热处理(渗碳、渗氮、碳一氮共渗等),表面处理(精磨、离子氮化、电镀、喷丸硬化等)等。
『叁』 金属注塑成型有哪些
铁基,低合金,高速钢,不锈钢,克阀合金,硬质合金等都适合MIM成型。
什么是粉末冶金?
MIM为金属粉末注射成型(MetalInjection Molded)的简称,金属粉末注射成型技术是塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科渗透与交叉的产物。
关于MIM有一个很实用的解释:把金属零件设计的像塑胶注射零件一样;利用塑胶注射快速复制的优点,将金属零件注射成形,然后经过热制程作成金属实体零件。
『肆』 金属注射成型和粉末冶金成型技术是一样的吗
金属注射成型也有另外一个称呼为MIM,其实它俩是一样的,将熔融态金属注入专用模具,从而获得零件的一种铸造技术.精度高,加工余量小,尤其是一些形状复杂利用机械加工等工艺方法加工或难以加工的小型零件.
粉末冶金成型技术是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。
『伍』 钛合金材料适合金属注射成型工艺吗
可以,注射成型这类工艺适用大部分金属材料,根据不同情况选择熔融方式就可以了。对于钛合金这类熔点较高的金属,可以用激光熔融注射的工艺
『陆』 粉末注射成型技术国内发展到什么程度了
其工艺为:将微细金属或陶瓷粉末与高分子成形剂,在一定温度上混炼成均匀的具有粘塑性的流体,经注射机注入模具成形,再脱除成形剂后,烧结致密而制成各种零件。其工艺流程为:粉末+粘合剂→混炼→制粒→注射成形→脱脂→烧结→(后处理)→产品 粉末注射成形技术有如下特点 ⑴能象生产塑料制品一样生产形状复杂的金属、陶瓷零件 ⑵复杂零件一次成形,光洁度好、精度高,无须后续加工或后续加工量少,与传统的机加工、精密铸造相比,生产成本较低 ⑶产品密度高,组织均匀,性能优异。 适合于粉末注射成形技术的材料有:合金钢、不锈钢、镍基合金、磁性材料、钨合金、硬质合金、精细陶瓷等。粉末注射成形技术适用于仪器仪表、表壳表链、玩具首饰、枪支军械、航天航空、机加工工具等各个领域。 目前,上海富驰高科技有限公司已将粉末注射成形钨钢技术成功地应用于手表配件中。该公司选用无磁钨钢粉末生产的各种规格表带粒、表圈口、表壳、表后盖、自动锤等产品与传统压制成形钨钢制品相比,具有性能稳定、质地均匀,加工后表面光亮,无雾状层,无晶点,无砂眼等特性。
『柒』 钨合金是什么
以钨为基加入其他元素组成的合金。
『捌』 什么是mim产品
金属注射成形 ( Metal injection Molding ,MIM ) 是一种将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料注射于模型中的成形方法。它是先将所选粉末与粘结剂进行混合,然后将混合料进行制粒再注射成形所需要的形状。聚合物将其粘性流动的特征赋予混合料,而有助于成形、模腔填充和粉末装填的均匀性。成形以后排除粘结剂,再对脱脂坯进行烧结。有的烧结产品还可能要进行进一步致密化处理、热处理或机加工。烧结产品不仅具有与塑料注射成形法所得制品一样的复杂形状和高精度,而且具有与锻件接近的物理、化学与机械性能。该工艺技术适合大批量生产小型、精密、三维形状复杂以及具有特殊性能要求的金属零部件的制造。
发展
金属注射成形最早可溯源于20世纪20年代开始的陶瓷火花塞的粉末注射成形制备,随后的几十年间粉末注射成形主要集中于陶瓷注射成形。直到1979年,由Wiech等人组建Parmatech公司的金属注射成形产品获得两项大奖,以及当时Wiech和Rivers先后获得专利,粉末注射成形才开始转向以金属注射成形为主导。
过去由于缺少合适的粉末及原料价格太高、知识平台不完善、技术不成熟、人们了解和市场接受时间不长、生产(包括模具制造)周期太长、投资不够等原因,其发展和应用较为缓慢。
为解决MIM技术的难点,促进MIM技术实用化, 80年代中期美国制定了一个高级粉末工计划,研究内容涵括了与注射成形有关的18个课题。随后日本、德国等也积极开展MIM的开发研究。
1980年Wiech组建了Witec公司,1982年Brunswick公司进入MIM行业,并收购了Witec公司,其后又逐步注册了Omark工业、Remington军品、Rocky牙科等子公司。1986年,日本Nippon Seison公司引进了Wiech工艺。1990年以色列Metalor2000公司从Parmatech公司引进了Wiech工艺技术,建立了MIM生产线。
随着MIM研究的 不断深入以及新型粘结剂的开发、制粉技术和脱脂工艺的不断进步, 到90年代初已实现产业化。经过20多年的努力,目前MIM 已成为国际粉末冶金 领域发展迅速、最有前途的一种新型近净成形技术,被誉为“国际最热门的金属零部件成形技术”之一。
内容
MIM技术作为一种制造高质量精密零件的近净成形技术,具有常规粉末冶金、机加工和精密铸造方法无法比拟的优势。
◇能象生产塑料制品一样生产形状复杂的小型金属零件(0.1-500g);
◇制件各部分组织均匀、尺寸精度高、相对密度高(≥95%);
◇表面光洁度好;
◇产品质量稳定,生产效率高,易于实现大批量、规模化生产。
MIM技术适合材料
铁基合金钢、不锈钢、镍基合金、钨合金、硬质合金、钛合金、磁性材料、Kovar合金、精细陶瓷等。
生产流程
产品技术交流→产品设计→模具设计→模具制造
金属、陶瓷粉末、粘接剂→混炼→注射成形→脱除粘接剂→烧结→深加工(根据需要)→检验→成品
应用
属粉末注射成型已广泛应用于机械、电子、汽车、钟表、光电、武器、医疗器械…等领域
『玖』 金属注射成型的介绍
金属注射成形(Metal Injection Molding,简称MIM)是一种从塑料注射成形行业中引伸出来的新型粉末冶金近净成形技术,众所周知,塑料注射成形技术低廉的价格生产各种复杂形状的制品,但塑料制品强度不高,为了改善其性能,可以在塑料中添加金属或陶瓷粉末以得到强度较高、耐磨性好的制品。近年来,这一想法已发展演变为最大限度地提高固体粒子的含量并且在随后的烧结过程中完全除去粘结剂并使成形坯致密化。这种新的粉末冶金成形方法称为金属注射成形。
『拾』 金属粉末注射成型机与粉末成型机有什么区别
粉末成型机-----粉末状物质,在模具的配合作用下,通过液压机压力机来对其施加一定的压力,达成需要的产品
金属粉末注射成型机,则主要强调了粉末是一种金属,通过注射的方法成型。