MIM金属粉末注射——技术讨论

本人从事MIM产品设计模具设计多年，我公司至2004年以来专业独立MIM项目研究团队，开展MIM模具的开发研究，总结积累经验，赢得MIM烧结客户的一致好评。和北京，上海，山东，湖南，江苏等MIM厂家深度合作。为了能提高自己在MIM水平和技术，希望和大家一同讨论MIM产品和模具技术细节！
  MIM金属注射目前应该行业非常广泛，很多兄弟都不还不是很明白产品结构设计是否合理，模具设计是否合理，脱脂烧结的后期工艺对设计的产品是否有哪些影响。为此希望通过此帖，一起来讨论和研究学习！
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沙发！
突然还发现，开思网没有“粉末冶金”板块。粉末冶金模具现在已经需求量大大提升。

大家帮忙顶起来，不要沉下去了。呵呵

顶顶先

尽管MIM的应用越来越广，但是真正接触到或熟悉的人还是不多。如果LZ能够谈谈以下话题将十分感谢，也算是普及下MIM知识吧。

MIM的优缺点（成型方式与目前的压铸、失蜡铸造之类或机加工的产品对比有什么优缺点）？目前在什么行业产品上应该最多？
MIM的工艺流程？
MIM对材料有哪些限制？优先选用的材料是哪些？
MIM的模具对产品结构方面有哪些限制？
MIM产品的致密性如何？硬度？表面处理方式有哪些？包括后处理。

Mr.lo 发表于 2009-8-6 12:56
尽管MIM的应用越来越广，但是真正接触到或熟悉的人还是不多。如果LZ能够谈谈以下话题将十分感谢，也算是普及下MIM知识吧。

MIM的优缺点（成型方式与目前的压铸、失蜡铸造之类或机加工的产品对比有什么优缺点） ...

很高兴您问的很专业。首先您先了解下下面资料看看，在进行对比就很明白.这个工艺的缺点在于机壳能大件不适合！

粉末注射成形（Power Injection Molding，简称MIM）是将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净成形技术。其工艺过程是：首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混练，经制粒后在加热塑化状态下用注射成形机注入模腔内固化成形，然后用化学或热分解的方法将成形坯中的粘结剂脱除，最后经烧结致密化得到最终产品．  
   
MIM技术在制备具有三维复杂几何形状、均匀组织结构和高性能的近净成形产品方面具有独特的优势，具体如下：     
1. 能像生产塑料制品一样，一次成形生产形状复杂的金属、陶瓷等零部件。     
2. 产品成本低，光洁度好，精度高（±0.3%～±0.1%），一般无需后续加工。     
3. 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。     
4. 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。     
因此，国际上普遍认为MIM技术的发展将会导致零部件成形与加工技术的一场革命，被誉为“当今最热门的零部件成形技术”和“21世纪的成形技术”。

MIM技术适用的材料有：铁基合金、不锈钢、高比重钨合金、硬质合金、磁性材料、钛合金以及氧化铝、氧化锆等陶瓷材料。其制造的产品广泛应用于以下领域：计算机及辅助设施、五金工具、家用器具、医疗机械用零件、军用零件、电气电子零件、机械用零件、汽车船舶用零件等。  

MIM产品在国外已广泛应用于汽车、电子、机械、五金、体育器械、办公设备、生物医疗器械、钟表业、兵器及航天航空等领域，在国民经济和国防建设中发挥了重要作用，具有十分广阔的应用市场，产品附加值高，效益显著。在国内，MIM产品在上述领域也都有所应用，但研究工作起步相对较晚，产业规模较小。可总的来说，市场潜力非常大。     
目前，我了解的市场如下：     
1. 高比重钨合金鱼坠     
以往，鱼网等捕鱼用具的坠子均采用金属铅来做，因铅为对人类有害物质，广泛使用会造成环境污染，有关国际组织已禁止捕鱼工具中使用铅金属。现在日本，韩国都使用MIM技术制造高比重钨合金鱼坠，每年有数百吨需求，产值可达几千万元。但由于日本，韩国钨资源缺乏，在本国制造成本太高，目前已逐渐向中国采购。这个市场将成为MIM项目的一个远期主要市场。     
2. 锁具零件     
此类零件包括汽车用的锁具零件、防盗门锁具、窗锁具零件等等。该类零件主要以不锈钢316L和不锈钢420材料为主。以日本正在开发的一种用在自动售货机防盗锁用的不锈钢420材料零件为例，产品年需求500万只，采购价为RMB10元/件，可达到5000万元的销售额。     
3. 表业外观件毛胚     
A． 钨钢类     
此类零件随着国内钨钢表的兴起而兴起。在国内的需求量近期一年在100吨以上，按平均290元/公斤，市场可达2900万元/年，随着钨钢表的普及，市场可达5000万元/年以上。     
B．ZrO2陶瓷和不锈钢类     
不锈钢表在国内外都是表业的主流材料，而ZrO2陶瓷表也是跟钨钢表一样具有非常好的耐磨性和防腐蚀性，也正在有越来越多的人喜欢。     
4. 医疗器械零件     
     此类零件涉及的范围很广，包括胃镜取样钳、牙齿矫正器、手术钳、手术刀等零件，主要以不锈钢316L和不锈钢17-4PH材料为主。     
5. 高速水射流喷嘴     
此零件是水射流切割机（简称水刀）的关键部件，只能使用MIM技术生产，国内有该机约30台，每年需该喷嘴3000只左右，进口价每只180美元，现生产产值可达200万元左右。     
6. 电动工具上的各种小零件     
如手电钻上的卡爪，每年需150万套，每套按13.5元计，产值可达2000多万元。     
7. 石油钻用硬质合金嘴     
预计每年需50000件，每件按300元计，产值可达1500万元。     
8. 切纸刀的刀头     
用于广告装潢用的切纸刀刀头，现国产毛胚0.8元/粒，产品10元/把。市场估计需求也上千万。     
9. 不锈钢鼻毛机旋转刀头     
10. 高比重钨合金振子     
11. 摩托车用行星齿轮和链轮     
12. 汽车用

这个材料，大家可以保留以便后用到MIM工艺。
气囊撞针

MIM: Metal Injection Molding

请教个具体问题：材料为SUS304的零件如果用MIM工艺制造后，零件表面能否高抛至镜面？

MIM的模具对产品结构方面有哪些限制？
答：这个问题很多，把重要的说明：模具目前不能是用潜伏浇口，多用侧面进浇和点交口。产品设计时尽可能的圆角过度，避免内应力集中而热处理后开裂；料厚设计和塑料产品设计一样，进可能的均匀，如果气密性要求高的零件，最大不要超过平均厚度的4倍左右，不然会包气，内部气孔很难处理。产品设计时进可能多考虑产品变形问题和使用公差范围。接触过MIM工艺的朋友应该知道，模具加工有公差，注射毛胚有公差，烧结等各个工序可能变形问题发生。
所以在产品设计师尽可能多的考虑毛胚件摆放问题，尽可能的能设计出一个平面出来，实在不行最好能摆放平衡，避免翘曲。产品检验时尽可能多用检测治具控制。
MIM产品的致密性如何？硬度？表面处理方式有哪些？包括后处理。
答：MIM产品的密度、硬度理想下是可控的，可以根据客户要求达到左右范围；密度也应该高于其他金属产品成型工艺，MIM产品设计的朋友可以参考上面产品常用材料的密度，硬度。MIM产品的后期处理和普通的金属成形零件一样可镀，可漆，可机加工。

重点说一下气密性问题：
这是某些高要求产品特性是问题，MIM产品目前国内产品的气密性要求还是很难和国外的产品对抗。它和诸多因素有关（原料配方，模具设计合理性，加工精度，最重要的是排气问题等）我曾经碰到过这类问题产品做了近5个月才解决好。这是一个浩大工程。楼上的朋友应该也是对MIM有专业性的了解。

我对MIM也只是一知半解，以前有个客户的产品要做MIM，所以了解点了皮毛，另加参观过一家工厂

Mr.lo 发表于 2009-8-6 13:49
MIM: Metal Injection Molding

请教个具体问题：材料为SUS304的零件如果用MIM工艺制造后，零件表面能否高抛至镜面？

您好，在毛胚出来的时候是很难道镜面的，需要后期抛光才能做到。

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