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客製化 MIM 材料,提升設計自由度

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製造商面臨的期望已達前所未有的高點。客戶服務的消費者追求更多價值——更佳的強度與密度、更耐用的產品,以及專為其量身打造的獨特產品。金屬粉末射出成形(MIM)企業要如何與時俱進?

製造商過去面臨的有限設計自由度,該如何解決?關鍵就在於 MIM 製程的基礎——餵料。OptiMIM 致力於以恰當的材料配方製造,打造符合最高標準的客製化零件。 

資料來源與相關內容

什麼是餵料?

那麼,餵料究竟是什麼?其本質是結合粉末冶金與塑膠射出成形的混合技術。細緻的球形金屬粉末,外觀近似灰塵,與塑膠及石蠟混合,形成我們所稱的「黏結劑」系統。黏結劑系統的作用,是依您的幾何設計賦予零件形狀,而金屬粉末則均勻分散其中。

最終餵料按體積計約含 40% 黏結劑及 60% 金屬,粉末粒徑介於 10 至 25 微米。1 微米等於百萬分之一公尺;作為對照,40 微米是人眼可見的最小粒子。您知道人類頭髮的平均寬度為 100 微米嗎?這三種材料混合後,經由我們的專有混煉系統擠出並製成顆粒。

接著,這些顆粒會送入射出成形機,形成零件的第一階段——「生胚」。後續還需經過許多製程才能製成最終的淨成形零件,但餵料是其基礎結構。

餵料製程管控

客製化合金配方為製程增添了一層複雜性。為確保機械性能與特性的一致性,供應商必須具備完善、均勻且可重複的餵料混合物。在餵料中加入多種材料時,冶金專家的知識與專業必須精確,並建立極嚴格的管控。尺寸管控不僅必須在零件之間保持一致,也必須在批次之間維持一致。這正是 OptiMIM 能在每次燒結階段,為零件提供可預測且可重複收縮率的原因。

著重於一致的尺寸管控,讓您能投入所需的時間與資源,充分最佳化設計性能,而不受其他製程常見限制的約束。

透過金屬粉末射出成形實現設計自由度

產品性能至關重要。MIM 餵料的客製化可設計出其他方法無法實現的技術與最終零件。 與其只是選擇符合零件需求的材料,不如打造最佳材料組合,以實現最佳性能。

憑藉自行生產餵料的能力,OptiMIM 可解決許多複雜的設計問題。塑膠射出成形與粉末冶金的結合,讓設計工程師不再受限於傳統的不鏽鋼、鎳鐵、銅、鈦及其他金屬成形方式。不同於其他供應商,工程師無須受限於會犧牲專案性能要求的現成金屬材料。

在任何製程中使用錯誤材料,都可能影響零件性能。因此,透過選擇特定材料特性並進行更精細的調整,可提升零件性能。金屬、蠟與塑膠聚合物的專有組合,加上其他製程管控,使我們相較於其他金屬粉末射出成形方式,能提供更嚴格的公差、高密度及平滑表面,同時大量生產精密且複雜的零件。由於 OptiMIM 管控餵料開發及生產製程的所有變數,我們能以更高的製程能力,實現零件間與批次間更嚴格的公差管控。這項垂直整合使我們在 MIM 產業中具備獨特優勢。

以性能為導向設計金屬零件

設計工程師可將 MIM 製程視為全新的設計起點。MIM 僅在功能與強度所需的位置配置材料,建構零件幾何形狀。多個零件可整合為單一 MIM 零件,所形成的幾何結構更堅固、更具成本效益,且通常比組裝多個零件更接近原始設計意圖。透過零件整合,可降低零件失效的可能性,進而減輕風險。

由於所有特徵皆會設計於模具中,零件複雜度不會推高成本。傳統設計方法,例如在沖壓零件上進行去毛邊或倒角,增加複雜度通常會導致零件價格提高。

MIM 在複雜度、精度、產量與性能的交會點最具優勢,而一切皆始於客製化配方的餵料。無論零件多麼複雜,您所選擇的材料都必須能提供高性能零件。

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