全球的制造商一直在寻求制造性能更好的金属部件。他们希望在不牺牲成本的前提下拥有更多设计自由。当传统铸造方法不再流行时,制造商开始转向其他成型工艺来推动产品发展。
如果你熟悉粉末冶金(PM),你会知道这些部件是由金属在模具中压制成,然后经过烧结。 金属注塑成型(MIM) 是一种互补工艺,也使用金属颗粒——只是更细——来生产具有三维设计灵活性的高密度部件。
金属注塑成型的不同之处
材料
粉末冶金和金属注塑使用相同的基础粉末,且两工艺都允许使用定制合金,但材料的主要区别在于颗粒大小。用于粉底的粗粉广为人知,且制造方法成本低廉。MIM粉末体积更小,因此制造工艺和制造成本更高,且在该尺寸范围内。
粉末金属的成本是比较MIM和PM材料时的关键因素。MIM粉末通常比PM粉末更贵,因为它们更细(-20微米对+100微米)。然而,由于材料更细,MIM产生的孔隙度显著降低。
你知道吗? PM在致密阶段实现了全部密度(85-92%密度),而MIM密度来自烧结——一种扩散键。(95%+密度)
设计自由
工程师们常常混淆MIM和传统PM,因为两者都是从粉末金属开始的。PM依赖于高压单轴紧实。PM更适合简单形状,易于从模具腔体中弹出。这就是MIM的不同之处。而MIM几乎没有几何限制,几乎没有三维设计自由。
MIM组件的其他设计改进包括:
- 部分整合
- 均匀壁厚
- 取芯与质量减量
- 孔洞与槽口
- 下角
- 螺丝
- 花纹、字母与标志
| 金属注塑成型 | 粉末冶金 | |
| 粉末颗粒尺寸 | 下午2点至15点 | 晚上50点至100点 |
| 相对密度 | >95-99% | 92%(最高分) |
| 壁厚 | 0.30 -10毫米 | 2-20毫米 |
| 组件复杂度 | 高 | 中等 |
| 重量 | 0.01-200克 | 1-1000克 |
| 耐受性 | 0.3-0.5% | 0.1-2.0% |
物理性质
虽然MIM和PM工艺看似相似,但主要区别在于成品的最终性能——主要是最终密度。使用PM工艺时,粉末与模具之间的摩擦使最终部件不均匀,而MIM部件在各个方向上都是均匀的。
此外,MIM的烧结温度远高于PM(2350-2500°F对1800-2000°F)。较大的PM金属粉末加上较低的烧结温度,导致最终PM组分物理性能较低,使MIM组分强度约为其两倍,且韧性和疲劳强度显著提升。
| 金属注塑成型 | 粉末冶金 | |
伸长 | 高 | 低 |
硬度 | 高 | 低 |
表面处理 | 高 | 中等 |
产量 | 高 | 高 |
材料范围 | 高 | 高 |
费用 | 中等 | 低 |
什么时候金属注塑是正确的选择?
当你增加更昂贵原料和工装的成本时,你会发现在高密度、高复杂度的零部件上节省了成本,这些部件是其他任何制造工艺无法制造的。PM可能是简单零件的经济替代方案,但MIM可以生成消除次要作的零件几何形状,从而带来显著的成本节约。
许多客户在将两个或多个子组件合并为一个单一的MIM组件时,发现了显著的节省。考虑到材料、设计、组装和物流 方面对MIM工艺的额外节省。
OptiMIM - 领先的金属注塑成型制造商
在每个项目中,我们都致力于以更低成本、更高效地交付更稳定的零件。OptiMIur的目标是省去次级加工(如加工)带来的成本,首次实现净型。因此,我们制造的模具更高效,适合大规模生产,并在前期投入所需的复杂性,以避免昂贵的机械加工和二次加工。
