喂料制备是MIM工艺的基础,其质量直接影响终零件的性能。金属粉末需选择高纯度(杂质含量<0.1%)、球形度好(流动性佳)的原料,例如316L不锈钢粉末的氧含量需控制在200ppm以下,以避免烧结时产生氧化夹杂。粘结剂体系的设计则是关键挑战,需平衡流动性、脱脂效率和烧结收缩率:典型的蜡基粘结剂由石蜡(40%-60%)、聚乙烯(20%-40%)和硬脂酸(5%-10%)组成,可在80-120℃下熔融并与粉末均匀混合,形成粘度适中的喂料(粘度范围1000-5000Pa·s)。注射成型阶段需精确控制工艺参数:模具温度通常保持在40-80℃,以防止喂料过早凝固;注射压力为100-200MPa,确保喂料充分填充模腔;保压时间则根据零件壁厚调整(0.5-5秒),以减少缩孔缺陷。某企业通过优化模具流道设计,将316L不锈钢齿轮的成型周期从120秒缩短至80秒,同时将废品率从15%降至5%以下。经金属粉末注射工艺打造的锁具,其锁芯结构致密,有效提升防撬、防强制开启能力。潮州金属粉末注射公司

金属粉末注射加工(MetalInjectionMolding,MIM)是一种将现代塑料注射成型技术引入粉末冶金领域而形成的新型近净成形技术。其基础原理在于,先把金属粉末与热塑性粘结剂按一定比例均匀混合,制成具有良好流动性的喂料。这种喂料在注射成型机的加热和加压作用下,能够像塑料一样被注入精密设计的模具型腔中,冷却后得到具有一定形状和尺寸的生坯。与传统粉末冶金工艺相比,MIM技术具有独特的优势。传统粉末冶金在成型复杂形状零件时,往往需要多道工序且精度有限,而MIM技术可以一次性成型形状极为复杂的零件,很大减少了后续加工量,能制造出传统方法难以实现的薄壁、深孔、异形结构等,为产品的小型化、精密化和复杂化提供了可能。浙江户外用品金属粉末注射厂家供应金属粉末注射产品凭借独特烧结工艺,内部组织致密,能承受较大机械应力。

金属粉末注射加工的工艺流程严谨且环环相扣。首先是喂料制备,要精心挑选金属粉末,确保其粒度分布均匀、纯度高,同时选择合适的粘结剂,将两者在特定设备中混合并加热,使粘结剂充分包裹金属粉末,形成均匀稳定的喂料。接着是注射成型,将喂料加入注射成型机料筒,加热至适宜温度使其具有良好的流动性,通过螺杆的旋转和加压,将喂料准确注入模具型腔。冷却后开模取出生坯。然后进入脱脂环节,目的是去除生坯中的粘结剂,常用方法有热脱脂、溶剂脱脂和催化脱脂等,需严格控制温度、时间和气氛等参数,防止生坯变形或开裂。是烧结,将脱脂后的坯件置于高温烧结炉中,使金属粉末颗粒之间发生扩散、结合,形成致密的金属零件,同时提高其力学性能和物理性能。
医疗器械对转轴的生物相容性、耐腐蚀性提出极高要求。MIM工艺通过采用316L不锈钢、钛合金(Ti-6Al-4V)等医用级材料,结合无氧烧结技术,使零件表面氧化层厚度≤0.5μm,满足ISO10993生物安全性标准。例如,在手术机器人关节转轴制造中,MIM工艺实现了0.3mm半径圆角的精细成型,避免应力集中导致的疲劳断裂。同时,通过优化粘结剂脱除工艺(如催化脱脂),将烧结后零件的碳含量控制在0.03%以下,防止腐蚀敏感性的增加。此类转轴已通过FDA510(k)认证,广泛应用于内窥镜、植入式器械等高级医疗设备。东莞市泽信新材料科技借助金属粉末注射技术,将锁具内部精密零件一体成型,减少组装缝隙隐患。

注射成型阶段需精确控制工艺参数以实现模腔的完全填充与生坯的均匀收缩。模具温度通常保持在40-80℃,以防止喂料过早凝固;注射压力为100-200MPa,确保喂料充分填充微小特征;保压时间根据零件壁厚调整(0.5-5秒),以减少缩孔缺陷。例如,某企业通过优化模具流道设计,将手机卡托的成型周期从120秒缩短至80秒,同时将废品率从12%降至3%。脱脂是MIM工艺中风险比较高的环节,其目的是完全去除粘结剂而不破坏生坯结构。当前主流方法包括热脱脂(在惰性气体或真空环境中逐步升温至400-600℃,使粘结剂分解挥发)和溶剂脱脂(将生坯浸泡在三氯乙烯或正庚烷中,溶解部分粘结剂后进行热脱脂)。热脱脂虽效率较低(需10-20小时),但适用性广;溶剂脱脂可缩短脱脂时间至2-5小时,但需处理有毒溶剂,且对粉末装载量(通常<62%)限制较大。某医疗企业采用催化脱脂技术(在硝酸气氛中30分钟内去除90%粘结剂),将骨科植入物生坯的脱脂时间从24小时压缩至2小时,同时将变形率从5%降低至0.5%。泽信采用金属粉末注射生产的钳子,咬合部位精度高,夹持物件时稳定不易滑落。揭阳机械金属粉末注射
东莞市泽信新材料科技的金属粉末注射五金扳手,规格多样适配不同螺母,操作便捷灵活。潮州金属粉末注射公司
工业工具与装备对零部件的耐磨性、抗冲击性和制造成本敏感,MIM技术通过结构集成与规模化生产实现性能与成本的平衡。在电动工具中,MIM制造的冲击钻头夹持套将传统工艺需分步加工的六角孔、防滑纹和冷却槽整合为单一零件,夹持力达5000N,较冲压件提升40%,同时通过热处理使硬度达HRC55-60,寿命延长3倍。在液压阀体制造中,MIM不锈钢(316L)阀芯通过多级抽芯模具实现内流道直径0.5mm的精密成型,流量控制精度±1%,较机加工提升2倍,且单件成本降低60%。此外,MIM支持异种材料连接,如将硬质合金(WC-Co)刀头与钢制刀柄通过粉末包套成型,界面结合强度达300MPa,较焊接工艺提升50%,适用于切削速度200m/min的高速加工。在机器人领域,MIM制造的谐波减速器柔轮通过薄壁(厚度0.3mm)与齿形(模数0.2mm)的同步成型,传动精度达1弧分,较传统车削工艺提升1个数量级,同时使减速器体积缩小40%,满足协作机器人紧凑化需求。潮州金属粉末注射公司