MIM和CIM(Ceramic Injection Molding 陶瓷粉末注射成形技术)同属于粉末注射成形(PIM)。MIM和金属增材制造(MAM)、等静压(IP)属于粉末冶金(Powder Metallurgy,PM)的不同工艺类型。MIM几乎可使用绝大部分金属材料,考虑到经济性,主要的应用材料涵盖铁基、镍基、低合金、铜基、高速钢,不锈钢,硬质合金、钛基金属。麦肯锡 2018 年 5 月发布的《先进制造与装配调查报告》显示,MIM 技术在全球先进制造技术中排名第二。2018 年市场规模至 28.7 亿美元,预计 2026 年将达到 52.6亿美元,对应 2019-2026 年复合年均增长率(CAGR)为 7.87%。中国 MIM 市场占全球市场的 40%左右,预计2026 年 MIM 市场规模将达到 141.4亿元。通过MIM工艺,可以实现金属零件的近净成形,减少后续加工,提高生产效率。安徽MIM工艺流程
MIM的优势,MIM 结合了粉末冶金与塑料注塑成形两大技术的优点,突破了传统金属粉末模压成形工艺在产品形状上的限制,同时利用了塑料注塑成形技术能大批量、高效率成形具有复杂形状的零件的特点,成为现代制造高质量精密零件的一项近净成形技术,具有常规粉末冶金、机加工和精密铸造等加工方法无法比拟的优势。可成型高度复杂的零件,相对于其它金属成型工艺,例如钣金冲压、粉末成型、锻造以及机加工等,MIM可成型高度复杂几何形状的零件。塑料注塑成型所能达成的复杂零件结构,一般来说MIM也可以实现。利用这一特点,使用MIM有机会把原本由其它金属成型加工的多个零件合并为一个零件,简化产品设计,减少零部件数量,从而减少产品的装配成本。广州医疗MIM工艺流程MIM技术普遍应用于汽车、医疗、电子等行业,生产出的零件具有高精度和复杂形状,满足各种需求。
技术优势:制品微观组织均匀、密度高、性能好,在压制加工过程中,由于模壁与粉末以及粉末与粉末之间的摩擦力,使得压制压力分布不均匀,也就导致了压制毛坯在微观组织上不均匀,这样就会造成压制粉末冶金件在烧结过程中收缩不均匀,因此不得不降低烧结温度以减少这种效应,从而使制品孔隙度大、材料致密性差、密度低,严重影响制品的机械性能。反之,注射成型工艺是一种流体成型工艺,粘接剂的存在保障了粉末的均匀排布,从而可消除毛坯微观组织上的不均匀,进而使烧结制品密度可达到其材料的理论密度。一般情况下,压制产品的密度较高只能达到理论密度的85%。制品的高致密性可使强度增加,韧性加强,延展性、导电导热性得到改善,磁性能提高。
MIM技术并非与传统加工方法竞争,而是弥补传统加工方法在技术上的不足或无法制作的缺陷。MIM技术可以在传统加工方法制作的零件领域上发挥其特长。产业链上游的行业主要提供产品原材料,包括金属粉末、粘结剂等,分别属于金属和化工产业,产业比较成熟,市场供应充足,能够充分满足 MIM 产品的发展需求。MIM 下游的行业在我国的应用主要分布在消费电子行业,逐步应用于汽车制造和医疗器械等行业。2020 年我国 MIM 用粉总销量约 12,000吨,国内品牌的市场占有率约 79%;国际品牌产品则仍以德国 BASF 公司的喂料(注射料)为主,约占 84%。金属注射成型(MIM)是一种先进的金属粉末冶金成形技术,适用于生产精密、复杂的金属零件。
MIM技术优势,形状复杂:成形过程与传统塑料注射成型工艺类似,可成形与注塑成型复杂程度相当的结构零件。低 成 本:近净成形,原材料利用率高,生产周期短,自动化程度高,可实现大批量规模化连续生产。高 性 能:制造尺寸精度高,光洁度好;制品微观组织均匀,密度高;产品强度、硬度、延伸率等力学性能高。无 污 染:生产过程环保无污染,为清洁工艺生产。MIM工艺流程,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→整形→检验→成品,(配料→混炼→造粒→注射成形→化学萃取→高温脱粘→烧结→后处理→成品)。适合材质:不锈钢、Fe合金、Fe-Ni-Co合金、钨钛合金、工具钢、高速钢、硬质合金、氧化铝、氧化锆。MIM可以制造出具有良好的耐磨性和耐腐蚀性的金属零件,适用于恶劣环境下的应用。广东箱包配件MIM制品
利用MIM技术,可以生产复杂内部结构的精密零件,实现设计师的创意设想。安徽MIM工艺流程
MIM工艺的成品密度较高,相对密度达95%~98%,而传统粉末冶金工艺相对密度只为80%~85%(主要原因是MIM工艺使用微细粉末);MIM的产品形状可以是三维复杂形状,传统粉末冶金的产品形状通常为二维简单形状。MIM工艺具有传统粉末冶金工艺的优点,而其形状自由度高是传统粉末冶金工艺所不能达到的。传统粉末冶金工艺受到模具强度和填充密度的影响,成型形状大多为二维圆柱型。但是一般而言,锻造工程中热处理的成本和模具的寿命还是有问题,仍待进一步解决。安徽MIM工艺流程