MIM金屬注射成形工藝

1、1MIM 金屬 注射成型技術(shù)此PPT旨在給予對MIM（Metal Injection Moulding）金屬注射成形工藝不了解的工程師一個基礎(chǔ)的認(rèn)識，希望通過以下主題的講解可以讓大家在以后的產(chǎn)品設(shè)計時多一個選擇！MIM工藝簡介目錄工藝簡介目錄MIM 工藝起源與特點MIM 工藝流程MIM 能做哪些零件？MIM和其它工藝比有什么優(yōu)點？MIM工藝該在什么情況使用？MIM產(chǎn)品設(shè)計需要注意什么？MIM能做到多高精度？MIM設(shè)計如何選材及常用材料有哪些？MIM材料性能指標(biāo)參考Prepared By: Pedro.HuangDate: Dec-16-20142MIM 金屬 注射成型技術(shù)MIM（Metal I

2、njection Moulding）金屬注射成形，是1973年由美國加州Parmatech公司的航天燃料專家Wiech博士發(fā)明，如今已成為世界粉末冶金領(lǐng)域發(fā)展最快的高新技術(shù)。由于該技術(shù)的獨特優(yōu)點和先進性，被美國列為不對外擴散技術(shù)加以保密，直到1985年才向全世界公布這一技術(shù)，而在這期間美國國內(nèi)的MIM技術(shù)得以成熟并迅速發(fā)展形成產(chǎn)業(yè)化。該項技術(shù)向世界披露后得到世界各國政府、學(xué)術(shù)界、企業(yè)界的廣泛重視，并投入了大量人力物力和財力予以開發(fā)研究。其中日本在研究上十分積極而且表現(xiàn)突出，許多大型株式會社參與了MIM技術(shù)的工業(yè)化推展，繼日本快速發(fā)展之后，臺灣、韓國、新加坡、以色列、土爾其、瑞士以及歐洲和南美的

3、其他國家MIM產(chǎn)業(yè)也雨后春筍般的發(fā)展起來，獲得了較大的商業(yè)利潤。作為該項技術(shù)的發(fā)明國美國，MIM技術(shù)產(chǎn)品已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于航天、摩托車、汽車、醫(yī)療器械、食品機械、計算機、通信設(shè)備、五金工具、儀器儀表、鐘表等各個制造行業(yè)，MIM企業(yè)也因得到了長足的發(fā)展。據(jù)粉末冶金協(xié)會粗略統(tǒng)計和預(yù)測，全球MIM產(chǎn)品的銷售量正在以每年30%40%的速度遞增，截止2000年，全球的年平均銷售額為10億美元，2010年平均年銷售量超過24億美元。MIM工藝工藝起源與特點MIM工藝起源與特點工藝起源與特點MIM 工工藝流程藝流程MIM 工藝工藝起源與特點起源與特點MIM 能做能做哪些零件？哪些零件？MIM和其它工藝和其它工

4、藝比有什么優(yōu)點？比有什么優(yōu)點？ 什么情況該什么情況該用用MIM工藝？工藝？MIM產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計需要注意什么？需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM設(shè)計如何選材設(shè)計如何選材及常用材料有哪些？及常用材料有哪些？3MIM 金屬 注射成型技術(shù)金屬粉末注射成型技術(shù)是集塑料成型工藝學(xué)、高分子化學(xué)、粉末冶金工藝學(xué)和金屬材料學(xué)等多學(xué)科的交叉的產(chǎn)物，利用模具可注射成型坯件并通過燒結(jié)快速制造高密度、高精度、三維復(fù)雜形狀的結(jié)構(gòu)零件，能夠快速準(zhǔn)確地將設(shè)計思想物化為具有一定結(jié)構(gòu)、功能特性的制品，并可直接批量生產(chǎn)出零件，是制造技術(shù)行業(yè)一次新的變革。該工藝技術(shù)不僅具有常規(guī)粉末冶金工藝工序少、無切削或少

5、切削、經(jīng)濟效益高等優(yōu)點，而且克服了傳統(tǒng)粉末冶金工藝制品、材質(zhì)不均勻、機械性能低、不易成型薄壁、復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的缺點，特別適合于大批量生產(chǎn)小型、復(fù)雜以及具有特殊要求的金屬零件MIM工藝工藝起源與特點MIM工藝起源與特點工藝起源與特點MIM 工工藝流程藝流程MIM 工藝工藝起源與特點起源與特點MIM 能做能做哪些零件？哪些零件？MIM和其它工藝和其它工藝比有什么優(yōu)點？比有什么優(yōu)點？ 什么情況該什么情況該用用MIM工藝？工藝？MIM產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計需要注意什么？需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM設(shè)計如何選材設(shè)計如何選材及常用材料有哪些？及常用材料有哪些？4 MIM生產(chǎn)工藝流程圖生

6、產(chǎn)工藝流程圖MIM 金屬 注射成型技術(shù)MIM工藝工藝流程圖MIM 工工藝流程藝流程MIM 工藝工藝起源與特點起源與特點MIM 能做能做哪些零件？哪些零件？MIM和其它工藝和其它工藝比有什么優(yōu)點？比有什么優(yōu)點？ 什么情況該什么情況該用用MIM工藝？工藝？MIM產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計需要注意什么？需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM設(shè)計如何選材設(shè)計如何選材及常用材料有哪些？及常用材料有哪些？5MIM 金屬 注射成型技術(shù)MIM工藝工藝流程模具MIM 工工藝流程藝流程MIM 工藝工藝起源與特點起源與特點MIM 能做能做哪些零件？哪些零件？MIM和其它工藝和其它工藝比有什么優(yōu)點？比有什么

7、優(yōu)點？ 什么情況該什么情況該用用MIM工藝？工藝？MIM產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計需要注意什么？需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM設(shè)計如何選材設(shè)計如何選材及常用材料有哪些？及常用材料有哪些？模具模具是MIM工藝中最關(guān)鍵的要素之一，由于MIM金屬注射成形工藝和我們常用的塑膠注射成型工藝類似，所以其模具設(shè)計制造也基本沿用了塑膠模具的原理。在注射成型過程中金屬粉末不會融化，只是融化后的粘接劑載著金屬粉末進行注射成型。（一般粘接劑在注射機料筒加熱到150攝氏度左右變?yōu)榱黧w）MIM模具制造較塑膠模具而言有更高的尺寸精度和表面光潔度要求。 毛刺飛邊是模具制造中較難控制的問題，因為一旦成品有飛

8、邊將會象刀片一樣鋒利。產(chǎn)品注射的壓力和周期和塑膠零件也類似，依照產(chǎn)品的大小和厚度而定。6MIM 金屬 注射成型技術(shù)MIM生產(chǎn)工藝流程喂料：將大約60的金屬粉末與40的粘結(jié)劑混合成均質(zhì)的喂料。 注射成形：混好的料進入注射機料筒后加熱到150攝氏度左右使其變?yōu)橐后w（粘接劑融化溫度）進行注射成形，此過程類似注塑加工。零件的形狀和結(jié)構(gòu)在模具中成形。脫粘：運用物理或者化學(xué)方法脫除零件中的粘結(jié)劑，零件由金屬粉末與粘結(jié)劑的混合物變?yōu)閱渭兊慕饘倭慵?，體積發(fā)生收縮，形狀和結(jié)構(gòu)不變。 燒結(jié)：此流程是將零件致密化處理，體積進一步收縮，形狀和結(jié)構(gòu)不變，此時相對密度95。1234 MIM生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)工藝流程MIM

9、工工藝流程藝流程MIM 工藝工藝起源與特點起源與特點MIM 能做能做哪些零件？哪些零件？MIM和其它工藝和其它工藝比有什么優(yōu)點？比有什么優(yōu)點？ 什么情況該什么情況該用用MIM工藝？工藝？MIM產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計需要注意什么？需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM設(shè)計如何選材設(shè)計如何選材及常用材料有哪些？及常用材料有哪些？7MIM 能做哪些零件？MIM 金屬 注射成型技術(shù)MIM工藝品及服飾類MIM工藝品MIM制品MIM工業(yè)產(chǎn)品MIM 工工藝流程藝流程MIM 工藝工藝起源與特點起源與特點MIM 能做能做哪些零件？哪些零件？MIM和其它工藝和其它工藝比有什么優(yōu)點？比有什么優(yōu)點？ 什

10、么情況該什么情況該用用MIM工藝？工藝？MIM產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計需要注意什么？需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM設(shè)計如何選材設(shè)計如何選材及常用材料有哪些？及常用材料有哪些？8MIM 金屬 注射成型技術(shù)金屬粉末注射成形MIM制品MIM工藝手機類產(chǎn)品鎖配件(鎖頭.鎖舌.按鍵.復(fù)雜異形部件 機械結(jié)構(gòu)類軸承座連桿凸輪 MIM 能做哪些零件？MIM 工工藝流程藝流程MIM 工藝工藝起源與特點起源與特點MIM 能做能做哪些零件？哪些零件？MIM和其它工藝和其它工藝比有什么優(yōu)點？比有什么優(yōu)點？ 什么情況該什么情況該用用MIM工藝？工藝？MIM產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計需要注意什么？需要注意什么？

11、MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM設(shè)計如何選材設(shè)計如何選材及常用材料有哪些？及常用材料有哪些？9MIM 金屬 注射成型技術(shù)MIM 能做哪些零件？不銹鋼胡椒磨磨芯 機械配件氣動電動工具零件 MIM制品MIM 工工藝流程藝流程MIM 工藝工藝起源與特點起源與特點MIM 能做能做哪些零件？哪些零件？MIM和其它工藝和其它工藝比有什么優(yōu)點？比有什么優(yōu)點？ 什么情況該什么情況該用用MIM工藝？工藝？MIM產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計需要注意什么？需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM設(shè)計如何選材設(shè)計如何選材及常用材料有哪些？及常用材料有哪些？10MIM 金屬 注射成型技術(shù)制造工藝比較項

12、目MIM工藝傳統(tǒng)粉末冶金工藝粉末粒徑（m）21550100相對密度（）95988085產(chǎn)品重量（g）10010產(chǎn)品形狀三維復(fù)雜形狀二維復(fù)雜形狀機械性能優(yōu)中等MIMMIM工藝與其它加工工藝的對比工藝與其它加工工藝的對比1 1. MIM使用的原料粉末顆粒直徑為215m，而傳統(tǒng)粉末冶金的原料粉末顆粒為50100m。MIM工藝的成品密度高，原因是使用微細(xì)粉末。MIM工藝具有傳統(tǒng)粉末冶金工藝的優(yōu)點，但是形狀自由度是傳統(tǒng)粉末冶金所不能達(dá)到的，其比較見表一。 MIM制程和傳統(tǒng)粉末冶金的比較2 2. 傳統(tǒng)的精密鑄造（脫蠟）工藝作為一種制作復(fù)雜形狀產(chǎn)品極有效的技術(shù)，近年使用陶心輔助可以完成狹縫、深孔穴的產(chǎn)品，但

13、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(shù)上的難題。一般而言，此工藝制造大、中型及對尺寸要求不高的零件較為合適，而小型復(fù)雜精密的零件則MIM工藝較為合適，而且精鑄工藝材質(zhì)受到一定限制。3 3. 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(zhì)。4 4. 精密鍛造可以成型復(fù)雜零件，但不能成型三維復(fù)雜的小型零件，其產(chǎn)品的精度低，產(chǎn)品有局限。5 5. 傳統(tǒng)機械加工法：近來靠自動化和數(shù)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，仍未脫離逐步加工（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(fù)雜度遠(yuǎn)優(yōu)于其他方法，但是因為材料的

14、有效利用率低，且形狀的完成受限于設(shè)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(fù)雜、高難度形狀的精密零件的制造，MIM工藝比較機械加工而言，其成本較低用效率高，具有競爭力。6 6. MIM技術(shù)彌補了傳統(tǒng)加工方法在技術(shù)上的不足或無法制作的缺撼,并非與傳統(tǒng)加工方法競爭，MIM技術(shù)可以在傳統(tǒng)加工方法無法制作的零件領(lǐng)域發(fā)揮其特長。MIM和其他金屬加工法的比較MIM 工工藝流程藝流程MIM 工藝工藝起源與特點起源與特點MIM 能做能做哪些零件？哪些零件？MIM和其它工藝和其它工藝比有什么優(yōu)點？比有什么優(yōu)點？ 什么情況該什么情況該用用MIM工藝？工藝？

15、MIM產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計需要注意什么？需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM設(shè)計如何選材設(shè)計如何選材及常用材料有哪些？及常用材料有哪些？11MIM 金屬 注射成型技術(shù)MIM和其他金屬加工法的比較加工方法加工方法比較項目比較項目MIMMIM精鑄精鑄傳統(tǒng)粉末傳統(tǒng)粉末冶金冶金精鍛精鍛機加機加壓鑄壓鑄形狀自由度形狀自由度4 45 52 22 24 44 4形狀精巧度形狀精巧度5 54 44 45 55 54 4精度精度4 43 34 45 55 53 3材質(zhì)自由度材質(zhì)自由度5 54 45 52 23 32 2模具費模具費3 34 43 31 15 53 3量產(chǎn)性量產(chǎn)性5 52 25

16、55 53 35 5機械強度機械強度4 44 42 25 55 51 1產(chǎn)品價格產(chǎn)品價格3 32 24 45 52 24 4注：比較的點數(shù)以5為最高，1為最低MIMMIM與其它傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的圖表比較與其它傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的圖表比較MIM 工工藝流程藝流程MIM 工藝工藝起源與特點起源與特點MIM 能做能做哪些零件？哪些零件？MIM和其它工藝和其它工藝比有什么優(yōu)點？比有什么優(yōu)點？ 什么情況該什么情況該用用MIM工藝？工藝？MIM產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計需要注意什么？需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM設(shè)計如何選材設(shè)計如何選材及常用材料有哪些？及常用材料有哪些？12什么情況該選擇MIM工

17、藝？MIM 金屬 注射成型技術(shù)MIM 工工藝流程藝流程MIM 工藝工藝起源與特點起源與特點MIM 能做能做哪些零件？哪些零件？MIM和其它工藝和其它工藝比有什么優(yōu)點？比有什么優(yōu)點？ 什么情況該什么情況該用用MIM工藝？工藝？MIM產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計需要注意什么？需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM設(shè)計如何選材設(shè)計如何選材及常用材料有哪些？及常用材料有哪些？零件有復(fù)雜的集合外形或結(jié)構(gòu)零件有復(fù)雜的集合外形或結(jié)構(gòu), , 一一般傳統(tǒng)工藝無法制作或制作成本高般傳統(tǒng)工藝無法制作或制作成本高等等原因。等等原因。零件的重量小于零件的重量小于100g100g（出于成本考（出于成本考慮，因為慮

18、，因為MIMMIM原材料較貴）原材料較貴）零件壁厚較薄且有較高強度要求，零件壁厚較薄且有較高強度要求，一般一般PMPM或精鑄工藝無法完成?；蚓T工藝無法完成。零件用零件用PMPM制作強度達(dá)不到，用鑄制作強度達(dá)不到，用鑄造精度達(dá)不到的。造精度達(dá)不到的。13MIM 金屬 注射成型技術(shù)MIM零件設(shè)計形狀時保證均勻臂厚/孔是非常重要的,為防止燒結(jié)時產(chǎn)生應(yīng)力,裂紋,變形等,有利于喂料流暢,壁厚需要盡量控制,并用圓角過渡.如下圖例:產(chǎn)品設(shè)計時需要注意什么？注：1. 對于較重要的基準(zhǔn)面或孔等，也可以將拔模斜度設(shè)為0， 但須在圖紙上注明。 2. MIM最小壁厚能做到0.15 到0.2mm，但需要根據(jù)受力要求來

19、設(shè)計壁厚特征，一般盡量做到0.5mm以上 。 拔模斜度一般0.5左右(較早書本要求拔模角較大)。MIM 工工藝流程藝流程MIM 工藝工藝起源與特點起源與特點MIM 能做能做哪些零件？哪些零件？MIM和其它工藝和其它工藝比有什么優(yōu)點？比有什么優(yōu)點？ 什么情況該什么情況該用用MIM工藝？工藝？MIM產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計需要注意什么？需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM設(shè)計如何選材設(shè)計如何選材及常用材料有哪些？及常用材料有哪些？14MIM能做到多高等級精度？MIM 金屬 注射成型技術(shù)精度精度:MIM燒結(jié)時尺寸變化是各向同性的,即在各個方向上尺寸變化是一致的.精度一般在IT11級,個

20、別精度可達(dá)IT10級,標(biāo)準(zhǔn)公差如小表:MIM 工工藝流程藝流程MIM 工藝工藝起源與特點起源與特點MIM 能做能做哪些零件？哪些零件？MIM和其它工藝和其它工藝比有什么優(yōu)點？比有什么優(yōu)點？ 什么情況該什么情況該用用MIM工藝？工藝？MIM產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計需要注意什么？需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM設(shè)計如何選材設(shè)計如何選材及常用材料有哪些？及常用材料有哪些？15如何選材及常用的材料有哪些？MIM 金屬 注射成型技術(shù)常用的材料及如何選材常用的材料及如何選材？材料的選擇主要由設(shè)計所要求的性能所決定,如強度,硬度,耐磨性等.常用材料見下表:MIM 工工藝流程藝流程MIM 工

21、藝工藝起源與特點起源與特點MIM 能做能做哪些零件？哪些零件？MIM和其它工藝和其它工藝比有什么優(yōu)點？比有什么優(yōu)點？ 什么情況該什么情況該用用MIM工藝？工藝？MIM產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計需要注意什么？需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM設(shè)計如何選材設(shè)計如何選材及常用材料有哪些？及常用材料有哪些？16MIM 金屬 注射成型技術(shù)MIM材料性能指標(biāo)參考MIM 工工藝流程藝流程MIM 工藝工藝起源與特點起源與特點MIM 能做能做哪些零件？哪些零件？MIM和其它工藝和其它工藝比有什么優(yōu)點？比有什么優(yōu)點？ 什么情況該什么情況該用用MIM工藝？工藝？MIM產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計需要注意什么？需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM設(shè)計如何選材設(shè)計如何選材及常用材料有哪些？及常用材料有哪些？17MIM 金屬 注射成型技術(shù)MIM材料性能指標(biāo)參考MIM 工工藝流程藝流程MIM 工藝工藝起源與特點起源與特點MIM 能做能做哪些零件？哪些零件？MIM和其它工藝和其它工藝比有什么優(yōu)點？比有什么