金屬粉末注射成型(MetalInjectionMolding,簡(jiǎn)稱MIM)技術(shù)起源于20世紀(jì)70年代,是在塑料注射成型技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型粉末冶金近凈成形技術(shù)。當(dāng)時(shí),傳統(tǒng)粉末冶金工藝在制造復(fù)雜形狀零件時(shí)面臨諸多局限,如難以成型復(fù)雜結(jié)構(gòu)、零件精度和性能受限等。而塑料注射成型技術(shù)憑借其高效、精細(xì)的成型特點(diǎn),為解決這些問(wèn)題提供了思路。科研人員嘗試將金屬粉末與熱塑性粘結(jié)劑混合,制成具有良好流動(dòng)性的喂料,然后通過(guò)注射成型機(jī)將其注入模具型腔,終經(jīng)過(guò)脫脂和燒結(jié)等后續(xù)處理得到金屬零件。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,MIM技術(shù)不斷改進(jìn)和完善,從初只能制造簡(jiǎn)單形狀的小零件,發(fā)展到如今可以生產(chǎn)各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)、高精度、高性能的金屬零部件,廣泛應(yīng)用于汽車、電子、醫(yī)療器械、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域,成為現(xiàn)代制造業(yè)中不可或缺的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。澤信研發(fā)的金屬粉末注射 LED 箱體,通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在保證強(qiáng)度的同時(shí)節(jié)省原材料用量。河源機(jī)械金屬粉末注射公司

金屬粉末注射成型(MIM)的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于其近凈成型能力,能夠直接制造出接近終形狀的復(fù)雜零件,明顯減少后續(xù)加工工序。傳統(tǒng)加工方式(如機(jī)加工、鍛造)在面對(duì)異形孔、內(nèi)齒、薄壁結(jié)構(gòu)等復(fù)雜特征時(shí),往往需要多道工序組合,且材料去除率高(可達(dá)70%以上)。而MIM技術(shù)通過(guò)將金屬粉末與粘結(jié)劑混合后注射成型,可一次性實(shí)現(xiàn)三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)的成型,材料利用率通常超過(guò)95%。例如,在制造醫(yī)療器械中的微型齒輪時(shí),MIM可同步成型0.2mm深的內(nèi)齒和0.5mm壁厚的殼體,避免了傳統(tǒng)切削加工中因刀具可達(dá)性限制導(dǎo)致的工藝瓶頸。此外,MIM支持跨尺度結(jié)構(gòu)集成,如將直徑2mm的軸與直徑20mm的法蘭盤(pán)一體成型,無(wú)需組裝,明顯提升零件的結(jié)構(gòu)剛性和可靠性。河源五金工具金屬粉末注射廠家供應(yīng)采用金屬粉末注射工藝制造的轉(zhuǎn)軸,可定制不同的長(zhǎng)度與直徑規(guī)格,滿足多樣化設(shè)備安裝需求。

金屬粉末注射加工在發(fā)展過(guò)程中面臨著一些技術(shù)挑戰(zhàn)。一方面,原材料成本較高,高性能的金屬粉末和質(zhì)量的粘結(jié)劑價(jià)格不菲,增加了產(chǎn)品的制造成本。另一方面,脫脂和燒結(jié)過(guò)程容易出現(xiàn)缺陷,如脫脂不完全會(huì)導(dǎo)致燒結(jié)時(shí)零件鼓泡、變形,燒結(jié)溫度和時(shí)間控制不當(dāng)會(huì)引起零件晶粒粗大、性能下降等問(wèn)題。此外,模具的設(shè)計(jì)和制造難度較大,對(duì)于復(fù)雜形狀的零件,模具的開(kāi)發(fā)成本高、周期長(zhǎng)。為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),科研人員不斷研發(fā)新型的金屬粉末和粘結(jié)劑,以降低成本并提高性能。優(yōu)化脫脂和燒結(jié)工藝,通過(guò)精確控制工藝參數(shù),減少缺陷的產(chǎn)生。同時(shí),利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造技術(shù),提高模具的設(shè)計(jì)和制造水平,縮短開(kāi)發(fā)周期。
MIM工藝在環(huán)保和資源利用方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。首先,其材料利用率高(>95%),明顯減少金屬?gòu)U料產(chǎn)生。例如,制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片時(shí),MIM較傳統(tǒng)鍛造工藝可減少60%的原材料消耗。其次,MIM支持粉末回收利用,通過(guò)篩分和再生處理,回收粉末的性能(如流動(dòng)性、粒徑分布)可恢復(fù)至新粉的90%以上,降低對(duì)原生金屬的依賴。此外,MIM的粘結(jié)劑體系(如聚甲醛、石蠟)在脫脂階段可通過(guò)熱解轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w,用于燒結(jié)爐的能源補(bǔ)充,實(shí)現(xiàn)能源循環(huán)利用。在碳中和背景下,MIM工藝的單位產(chǎn)品碳排放較機(jī)加工降低35%,且通過(guò)采用綠色電力和低碳合金材料,可進(jìn)一步將碳足跡減少至傳統(tǒng)工藝的1/3。隨著循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的推廣,MIM技術(shù)正成為金屬零件制造領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵路徑。東莞市澤信新材料科技以金屬粉末注射工藝打造 LED 箱體,一體成型的散熱鰭片增強(qiáng)熱量傳導(dǎo)效率。

醫(yī)療器械對(duì)材料的生物相容性、尺寸精度和表面質(zhì)量要求嚴(yán)苛,MIM技術(shù)成為手術(shù)器械、植入物等高級(jí)產(chǎn)品的關(guān)鍵制造方案。在微創(chuàng)手術(shù)領(lǐng)域,MIM制造的腹腔鏡抓鉗齒部厚度只0.2mm,卻能承受10N的夾持力而不變形,通過(guò)優(yōu)化粉末純度(氧含量<50ppm)和燒結(jié)氣氛(真空度<10?3Pa),使材料耐腐蝕性滿足ASTMF86標(biāo)準(zhǔn),可重復(fù)滅菌500次以上。在骨科植入物中,MIM鈦合金(Ti6Al4V)髖關(guān)節(jié)杯通過(guò)多孔結(jié)構(gòu)(孔徑200-500μm,孔隙率60%-80%)設(shè)計(jì),促進(jìn)骨細(xì)胞長(zhǎng)入,實(shí)現(xiàn)生物固定,較傳統(tǒng)光滑表面植入物的松動(dòng)率降低70%。牙科領(lǐng)域,MIM制造的種植體基臺(tái)將傳統(tǒng)工藝需分步加工的螺紋、抗旋轉(zhuǎn)槽和連接接口整合為單一零件,同軸度誤差<0.01mm,確保與種植體的精細(xì)配合。此外,MIM支持放射性標(biāo)記材料(如鈷基合金)的成型,用于制造tumor介入醫(yī)療中的微型栓塞彈簧圈,直徑只0.1mm,卻能精細(xì)堵塞血管分支。澤信新材料專注MIM技術(shù),將復(fù)雜金屬零件生產(chǎn)流程簡(jiǎn)化,效率大幅提升。潮州鎖具金屬粉末注射
針對(duì)戶外 LED 顯示屏需求,澤信金屬粉末注射技術(shù)生產(chǎn)的箱體,防護(hù)等級(jí)達(dá) IP65 可抵御風(fēng)雨侵蝕。河源機(jī)械金屬粉末注射公司
航空航天領(lǐng)域?qū)α悴考哪透邷亍⒖蛊诤洼p量化要求極高,MIM技術(shù)通過(guò)材料創(chuàng)新與工藝優(yōu)化滿足極端環(huán)境需求。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中,MIM制造的燃油噴嘴將傳統(tǒng)工藝需焊接的旋流器、噴孔和冷卻通道整合為單一零件,重量減輕40%,同時(shí)通過(guò)鎳基高溫合金(Inconel718)的MIM成型與熱等靜壓(HIP)處理,使材料在650℃下的抗拉強(qiáng)度達(dá)1100MPa,較鍛造件提升20%。在衛(wèi)星部件中,MIM鈹合金(Be-3Al)框架通過(guò)梯度密度設(shè)計(jì)(中心區(qū)密度1.85g/cm3,邊緣區(qū)密度1.92g/cm3),在保證結(jié)構(gòu)剛度的同時(shí)將振動(dòng)衰減時(shí)間縮短30%,提升衛(wèi)星姿態(tài)控制精度。此外,MIM支持超細(xì)粉末(D50=2μm)成型,用于制造航天器推進(jìn)系統(tǒng)的微型閥門(mén),閥芯與閥座間隙只2μm,泄漏率低于10??Pa·m3/s,滿足真空環(huán)境長(zhǎng)期密封需求。在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域,MIM碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料(Al-SiC)支架通過(guò)粉末混合與定向燒結(jié),使比剛度達(dá)200GPa/(g/cm3),較純鋁提升3倍,同時(shí)減輕重量50%。河源機(jī)械金屬粉末注射公司