金属注射成型 (MIM) 是一项能够应对当前诸多制造挑战的技术。OptiMIM 采用注射成型工艺生产净成形零件,适用于对密度、强度和耐腐蚀性要求卓越的高性能应用。这些零件的机械和物理性能持续优于行业标准。金属注射成型设计需要审慎考量多项因素,以确保项目成功。请继续阅读,了解我们获奖组件所采用的独特变量。
金属注射成型设计:成型变量
金属注射成型设计需要审慎考量多种因素。模具可采用两板式或三板式设计。在进行零件设计时,必须确定细节和特征的位置,例如浇口设计及浇口位置。根据零件几何形状,在某些情况下可能需要单个浇口或多个浇口。
分型线
还必须考虑分型线和分型线痕迹。每个零件都具有与成型工艺相关的分型线。不过,重要的是应关注应用需求,并了解分型线位置可能如何影响零件的形状、配合或功能。理想情况下,分型线不应位于功能表面。
顶针痕
另一个重要考量因素是顶针痕。所有零件都必须从模具中顶出,因此必须根据零件功能仔细评估顶出位置。在某些情况下,可采用套筒顶出,以减少或消除顶针痕。
薄壁特征和壁厚
其他需要考虑的因素包括薄壁特征,尤其是厚度为 0.020 inches 或以下的特征。将薄壁特征注入模具时,如顶出工艺执行不当,可能存在断裂风险。我们的工程师会仔细评估这些因素,并在开发新项目之前与客户协作。
如需完整的成型变量列表,请下载 OptiMIM 的 MIM Design 网络研讨会!
金属注射成型设计考量
在完成对成型变量的考量后,我们将开始研究金属注射成型设计考量。由于 MIM 工艺较为复杂,在每个阶段都需要处理许多设计特征。
拖曳效应
拖曳效应仅仅是指,MIM 工艺固有的特性是:零件放置在烧结炉托板上时会发生收缩。请记住,在 MIM 101 网络研讨会中提到,MIM 零件平均会收缩约 20 percent。具体收缩率取决于材料牌号,我们的工程团队会在设计零件时将收缩因素纳入考量。
下垂效应
烧结过程中出现的第二种效应是下垂效应。烧结期间,零件会变得相对柔软,受重力影响,悬臂式或无支撑特征往往会发生流动或下垂。为针对下垂效应进行设计,我们会创建能够抵消重力影响的设计。我们可以增加专用支撑件或陶瓷支撑件,这些支撑件可以是独立的块体,也可以是定制加工的陶瓷件,以维持这些无支撑特征。
另一种选择是与您合作修改设计,以在不增加任何额外成本的情况下实现这一目标。我们会考虑在零件上增加加强筋等特征。同样,只要不会影响应用的形状、配合或功能,这将是理想的方案。
拔模斜度
金属注射成型的设计特性与塑料注射成型非常相似。不过,主要例外在于拔模斜度要求。在大多数金属注射成型情况下,我们完全不需要拔模斜度。这种要求很少见。
我们可能需要拔模斜度的唯一情况,是存在高长宽比特征且需要脱模时,例如薄壁区域或长型芯针。为获得额外余量,我们可能会引入半度拔模斜度,但大多数情况下并不需要拔模斜度。原因在于:喂料中含有石蜡,该蜡可充当脱模剂,因此大多数情况下可在模具中形成直孔。在成型阶段发生的收缩极小。因此,我们无需采用拔模斜度。
壁厚
金属注射成型与塑料注射成型的另一个相似之处是均匀壁厚。理想的 MIM 零件应具有相近且一致的壁厚,以便我们控制收缩差异。
倒扣
在 OptiMIM,我们采用可塌缩型芯设计组件。这一模具特征使我们能够将倒扣直接纳入成型工艺,从而减少二次加工需求和成本。倒扣采用其他制造方法通常不切实际或难以实现,但可通过金属注射成型实现。强烈建议在进行倒扣设计前咨询我们的工程团队。
如需进一步了解金属注射成型工艺的模具和设计变量,欢迎您下载我们的免费网络研讨会。我们将更详细地讨论上述主题,并进一步介绍:
- 滚花
- 定制喂料
- 浇口设计
- 二次加工
- 解决功能或装配问题
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