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MIM 技術作為一種制造高質量精密零件的近凈成形技術,具有常規粉末冶金、機加工和精密鑄造方法無法比擬的優勢。
■使用的原料粉末通常在1--20微米,從注射胚到燒結胚尺寸收縮率根據材料不同可達到約16%—20%;
■能象生產塑料制品一樣生產形狀復雜的小型金屬零件(大小通常為 0.1 -200g );
■制件各部分組織均勻、致密度好,密度可達到理論密度的95%-99%,可進行滲碳、淬火、回火等熱處理,部分尺寸精度要求高的也可以采用機械加工進行后處理;
■產品尺寸精度可達+/-0.1~0.5%,表面光潔,一次性可達Ra1.6;
■ 產品質量穩定,生產效率高,在大批量、規模貨生產的情況下,成本可大幅降低。
■ MIM產品設計基本原則:選擇進料口形狀和位置,壁厚均勻,拐角避免尖角,圓弧過渡,可設計孔、槽,可設計內凹和下陷,可設計螺紋,考慮加強筋和連接壁,可設計滾花、印字、刻商標,考慮燒結支撐,注意凹坑和熔接痕、表面涂層或鍍層,熱處理,二次加工等;
■MIM零件通常除非有特殊要求一般不需要進行再次機械加工。對于如鎢合金、硬質合金等機械加工困難的材料,MIM工藝有先天優勢。對不銹鋼,軟磁合金,鐵鎳材料,鎢合金,硬質保金還有工具鋼,特殊用途合金均能應用。MIM零件也可以進行硬化處理,如鍍鎳,鍍硬鉻等的表面處理工藝均能采用。
工藝優勢
MIM使用的原料粉末粒度直徑為2—15urn,而傳統粉末冶金(PM)的原料粉末粒度為50—100urn。MIM工藝的成品密度高,原因是使用微細粉末。MIM產品形狀自由度是PM所不能達到的。
傳統的精密鑄造(IC)工藝作為一種制作復雜形狀產品極有效的技術,近年使用陶心輔助可以完成狹縫、深孔穴的產品,但礙于陶心的強度以及鑄液的流動性限制,該工藝仍有某些技術上的難題。一般而言,此工藝制造大、中型零件較為合適,而小型復雜零件則MIM工藝較為合適,而且IC工藝材質受到一定限制。
壓鑄工藝適用于鋁和鋅合金等低熔點、鑄流性好的材料,而MIM工藝適合各種材質。
精密鍛造可以成型復雜零件,但不能成型三維復雜的小型零件,其產品的精度低,產品有局限。
傳統機械加工法:近來靠自動化和數控提升加工能力,在效率和精度上有很大的進展,但是基本的程序上仍脫不開逐步加工車、刨、銑、磨、鉆、拋等完成零件形狀的方式,機械加工的方法精度和復雜度遠優于其他方法,但是因為材料的有效利用率低,且形狀的完成受限于設備與刀具,有些零件無法用機械加工完成。相反,MIM可以有效利用材料,形狀自由度不受限制。對于小型、復雜、高難度形狀的精密零件的制造,MIM工藝比較機械式加工而言,其成本較低且效率高,具有競爭力。