金屬注射成形 MIM

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1、PIM技術(shù)概念：粉末注射成形工藝技術(shù)（簡稱PIM），包括金屬注射成形（MetalInjectionMolding，MIM）與陶瓷注射成形（CeramicsInjectionMolding，CIM）兩部分是一種將粉末冶金與塑料成形工藝相結(jié)合的新型制造工藝技術(shù)。它是先將所選粉末與粘結(jié)劑進(jìn)行混合，然后將混合料進(jìn)行制粒再注射成形所需要的形狀。聚合物將其粘性流動的特征賦予混合料，而有助于成形、模腔填充和粉末裝填的均勻性。成形以后排除粘結(jié)劑，再對脫脂坯進(jìn)行燒結(jié)。有的燒結(jié)產(chǎn)品還可能要進(jìn)行進(jìn)一步致密化處理、熱處理或機(jī)加工。燒結(jié)產(chǎn)品不僅具有與塑料注射成形法所得制品一樣的復(fù)雜形狀和高精度，而且具有與鍛件接

2、近的物理、化學(xué)與機(jī)械性能。在傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)中，對于復(fù)雜的零件，通常是先分解并制作出單個(gè)零件，然后再組裝；而在使用PIM技術(shù)后，完全可以考慮將其整合成完整的單一零件，這樣大大減少了生產(chǎn)步驟，簡化了加工程序，節(jié)約成本，提高效率。這樣的技術(shù)特點(diǎn)使得該工藝技術(shù)特別適合大批量生產(chǎn)小型、精密、三維形狀復(fù)雜以及具有特殊性能要求的金屬零部件的制造。技術(shù)特點(diǎn)：PIM技術(shù)結(jié)合了粉末冶金與塑料注射成形兩大技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，突破了傳統(tǒng)金屬粉末模壓成形工藝在產(chǎn)品形狀上的限制，同時(shí)利用了塑料注射成形技術(shù)能大批量、高效率成形具有復(fù)雜形狀的零件的特點(diǎn)，成為現(xiàn)代制造高質(zhì)量精密零件的一項(xiàng)近凈成形技術(shù)，具有常規(guī)粉末冶金、機(jī)加工

3、和精密鑄造等加工方法無法比擬的優(yōu)勢。PIM技術(shù)可以：◇象生產(chǎn)塑料制品一樣生產(chǎn)形狀復(fù)雜的小型金屬零件，通常重量在0.1-200g；◇象生產(chǎn)塑料制品一樣成形各種復(fù)雜形狀，如外部切槽、外螺紋、錐形外表面、交叉通孔、盲孔、凹臺、鍵銷、加強(qiáng)筋板、表面滾花等；◇表面光潔度好、尺寸精度高，通常的公差為±0.3%～0.5%；◇材料適用范圍廣，制品致密度高(可達(dá)95%～99%)，且組織均勻、性能優(yōu)異；◇產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，可實(shí)現(xiàn)自動化、大批量、規(guī)?；a(chǎn)。下表1和下表2是PIM工藝和其它加工工藝的比較：?表1?PIM和精密鑄造成形能力的比較特點(diǎn)精密鑄造PIM最小孔直徑2mm0.4mm2mm直徑的盲

4、孔最大深度2mm20mm最小壁厚2mm<1mm最大壁厚無限制10mm4mm直徑的公差±0.2mm±0.06mm表面粗糙度（Ra）5um1um?表2?PIM工藝和其它工藝的綜合比較項(xiàng)目PIM粉末冶金精密鑄造機(jī)加工密度98%86%98%100%拉伸強(qiáng)度高低高>高光潔度高中中高微小化能力高中低中薄壁能力高中中低復(fù)雜程度高低中高設(shè)計(jì)寬容度高中中中材質(zhì)范圍高高中高?下圖體現(xiàn)了PIM與其它工藝比較的綜合優(yōu)勢：可以低成本地大批量生產(chǎn)復(fù)雜形狀的高性能產(chǎn)品。適用材料：PIM工藝適用的材料非常廣，包括低合金鋼、不銹鋼、工具鋼、鎳基合金、鎢合金、硬質(zhì)合金、鈦合金、磁性材料、Kovar合金、精細(xì)陶瓷等。表1?

5、常用的PIM材料及其應(yīng)用領(lǐng)域：材料體系合金牌號、成分應(yīng)用領(lǐng)域低合金鋼Fe-2Ni,Fe-8Ni汽車、機(jī)械等行業(yè)的各種結(jié)構(gòu)件不銹鋼316L,17-4PH,420,440C醫(yī)療器械、鐘表零件硬質(zhì)合金WC-Co各種刀具、鐘表、手表陶瓷Al2O3,ZrO2,SiO2IT電子、日常生活用品、鐘表重合金W-Ni-Fe,W-Ni-Cu,W-Cu軍工業(yè)、通訊、日用品鈦合金Ti,Ti-6Al-4V醫(yī)療、軍工結(jié)構(gòu)件磁性材料Fe,NdFeB,SmCo5,Fe-Si各種磁性能部件工具鋼CrMo4,M2各種工具?表2?幾種典型PIM材料的性能：材料密度硬度拉伸強(qiáng)度伸長率g/cm3洛氏MPa%鐵基合金PIM-22

6、00（燒結(jié)態(tài)）7.6545HRB29040PIM-2700（燒結(jié)態(tài)）7.6569HRB44026PIM-4605（燒結(jié)態(tài)）7.6262HRB41515PIM-4605（淬、回火）7.6248HRC16552不銹鋼P(yáng)IM-316L（燒結(jié)態(tài)）7.9267HB52050PIM-17-4PH（燒結(jié)態(tài)）7.527HRC9006PIM-17-4PH（燒結(jié)態(tài)）7.540HRC11856PIM-430L（燒結(jié)態(tài)）7.565HRB41525鎢合金95%W-Ni-Fe18.1309602597%W-Ni-Fe18.53394015硬質(zhì)合金YG8X14.9HRA90彎曲強(qiáng)度2300?精細(xì)陶瓷Al2O33.9

7、8HRA92彎曲強(qiáng)度530?PIM生產(chǎn)制程：