MIM金属***成型工艺

MIM工艺介绍与对比

一、MIM概念及工艺流程

金属粉末***成形是传统粉末冶金技术与塑料***成形技术相结合的高新技术，是小型复杂零部件成形工艺的一场革命。4）外部加热汽化系统，改变了过去液体滴酸的干扰，提升了脱脂效率。它将适用的技术粉末与粘合剂均匀混合成具有流变性的喂料，在***机上***成形，获得的毛坯经脱脂处理后烧结致密化为成品，必要时还可以进行后处理

生产工艺流程如下

配料→混炼→造粒→***成形→化学萃取→高温脱粘→烧结→后处理→成品

二、MIM技术特点

金属粉末***成形结合了粉末冶金与塑料***成形两大技术的优点，突破了传统金属粉末模压成形工艺在产品形状上的限制，同时利用塑料***成形技术能大批量、***率生产具有复杂形状的零件：如各种外部切槽、外螺纹、锥形外表面、交叉通孔、盲孔、凹台、键销、加强筋板，表面滚花等

·MIM技术的优点

a.直接成形几何形状复杂的零件，通常重量0.1~200g

b.表面光洁度好、精度高，典型公差为±0.05mm

c.合金化灵活性好，材料适用范围广，制品致密度达95%~99%，内部***均匀，无内应力和偏析

d.生产自动化程度高，无污染，可实现连续大批量清洁生产

MIM产品典型应用领域

航空航天业：机翼铰链、火箭喷嘴、涡轮叶片芯子等

汽车业：安全气囊组件、点火控制锁部件、涡轮增压器转子、座椅部件、刹车装置部件等

电子业：磁盘驱动器部件、电缆连接器、电子封装件、手机振子、计算机打印头等

日用品：表壳、表带、表扣、高尔夫球头和球座、缝纫机零件、电动玩具零件等

机械行业：异形铣刀、切削工具、电动工具部件、微型齿轮、铰链等

***行业：牙矫形架、剪刀、镊子、***刀等

六、适合材质

不锈钢 Fe合金 Fe-Ni-Co 合金钨 钛合金 工具钢 高速钢 硬质合金 氧化铝 氧化锆

什么情况下合采用MIM工艺

MIM工艺的制程技术、材料和设备在国内已经越来越成熟，应用范围也非常广。

零件形状复杂、尺寸较小以及产量大，这些都是MIM工艺的优势。

这些强项，使其在电子数码产品、手表、手工工具、牙齿矫正支架、汽车发动机零件、电子密封件、切削工具及运动器械中得到了大量的应用。

那么，如何判定一个产品是否应该选择MIM工艺，也就是选择MIM工艺的准则是什么呢？

目前主要有下列主要事项，选择MIM工艺前需要考虑清楚。

1.

质量、切削量：对于在切削加工和磨削加工中材料损耗非常、加工非常耗时的零件，MIM在降低生产成本上极有优势；

2.

总需求量：模具费和研发费用对于低需求量的产品，分摊下来后是很难以承受的。因此，当产品的年需求量达到或超过2万件时，可以考虑选择MIM工艺。

3.

材料：MIM工艺是一种近净成形技术，对于由钛、不锈钢及镍合金之类难易切削的材料设计的零件，MIM***有吸引力。

4.

产品复杂性：MIM工艺***适合制造几何形状复杂的、在切削加工中需要变换很多次加工工位的多轴零件、多基准零件。

5.

使用性能：基于MIM产品的高密度，如果使用性能有需求，则MIM的高密度形成的性能有竞争力。

6.

表面粗糙度：表面粗糙度反映了粉末颗粒的大小。

7.

公差（精度要求）：MIM烧结件的公差大概为±0.3%，如果产品要求的公差很严格，MIM烧结件就需要二次加工，如CNC，数控车等，MIM的成本也趋向于增加，需要评估比较。

8.

组合：为了节省库存与组装费用，可见多个零件固结为一个零件。

9.

缺陷：必须使MIM固有的缺陷处于非关键位置，或制造成型后可以除去，例如浇口印迹，顶针印迹或结合线。

10.

新型组合材料：MIM可制造出传统工艺难以制造的新型组合材料，例如叠片的或两种材料结构的或耐磨耗用的混合的金属-陶瓷材料。

MIM常用材料的种类很多，但有几种是主要的。若材料难以切削加工，诸如工具钢、钛、镍合金或不锈钢，对于MIM***终成型来说，是***有利的，MIM工艺可以一次性成型复杂的几何形状特征。

在不同的生产地点之间，用MIM可达到的性能是不同的。我们在设计之前，需要的许多性能参数都汇总与技术手册中。

现在，我们看到了很多为MIM设计的新的材料，其中有叠片结构的（硬磁-软磁，磁性的-非磁性的，传导性的-绝缘的）、泡沫金属及孔新建，这些可选择的项目，都将MIM推进到了几乎没有工艺可替代的领域。

金属粉末***成型工作原理

金属粉末***成型技术的工作原理金属粉末***成型技术是将现代塑料喷射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净形成形技术。

其基本工艺过程是：首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混练，经制粒后在加热塑化状态下(~150℃)用喷射成形机注入模腔内固化成形，然后用化学或热分解的方法将成形坯中的粘结剂脱除，***后经烧结致密化得到***终产品。

金属粉末***成型技术工艺与传统工艺相比，具有精度高、***均匀、性能优异，生产成本低等特点，其产品广泛应用于电子信息工程、生物***器械、办公设备、汽车、机械、五金、体育器械、钟表业、兵工及航空航天等工业领域。适宜批量生产,重要应用于出口产品,有公差产品,其加工工艺稳固,操作上也相对简略。因此，国际上普遍认为该技术的发展将会导致零部件成形与加工技术的一场革命，被誉为“当今***热门的零部件成形技术”和“21世纪的成形技术”。

金属表面处理大全

一、阳极氧化

阳极氧化：主要是铝的阳极氧化，是利用电化学原理，在铝和铝合金的表面生成一层Al2O3（氧化铝）膜。这层氧化膜具有防护性、装饰性、绝缘性、耐磨性等特殊特性。

工艺流程:

单色、渐变色：抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化→中和→染色→封孔→烘干

双色：①抛光/喷砂/拉丝→除油→遮蔽→阳极氧化1→阳极氧化2 →封孔→烘干

②抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化1 →镭雕→阳极氧化2 →封孔→烘干

技术特点:

1、提升强度,

2、实现除白色外任何颜色。

3、实现无镍封孔，满足欧、美等***对无镍的要求。

技术难点及改善关键点：

阳极氧化的良率水平关系到***终产品的成本，提升氧化良率的***在于适合的氧化剂用量、适合的温度及电流密度，这需要结构件厂商在生产过程中不断探索，寻求突破。

二、电泳 ( ED)

电泳：用于不锈钢、铝合金等，可使产品呈现各种颜色，并保持金属光泽，同时增强表面性能，具有较好的防腐性能。

工艺流程：前处理→电泳→烘干

优点：

1、颜色丰富；

2、无金属质感，可配合喷砂、抛光、拉丝等；

3、液体环境中加工，可实现复杂结构的表面处理；

4、工艺成熟、可量产。

缺点：

掩盖缺陷能力一般，压铸件做电泳对前处理要求较高。

三、微弧氧化 (MAO)

微弧氧化：在电解质溶液中（一般是弱碱性溶液）施加高电压生成陶瓷化表面膜层的过程，该过程是物理放电与电化学氧化协同作用的结果。

工艺流程：前处理→ 热水洗→ MAO → 烘干

技术特点：

1、陶瓷质感，外观暗哑，没有高光产品，手感细腻，防***；

2、基材广泛：Al, Ti, Zn, Zr, Mg, Nb, 及其 合金等；

3、前处理简单，产品耐腐蚀性、耐候性***，散热性能佳。

目前颜色受限制，只有黑色、***等较成熟，鲜艳颜色目前难以实现；成本主要受高耗电影响，是表面处理中成本高的其中之一。

四、豪克能技术

豪克能技术：利用冲击能和激发能的复合能对金属零件进行加工 ，从而获得镜面零件。

优点：不需要任何化学物质，加工实现绿色无污染低能耗；可以适应多种金属材质零部件的加工；同时有提高硬度耐磨性的优点

五、电镀 (Electroplating)

电镀：是利用电解作用使金属的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀，提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用的一种技术。

工艺流程：

前处理→无青碱铜→无青白铜锡→镀铬

1、镀层光泽度高，高品质金属外观；

2、基材为SUS、Al、Zn、Mg等；成本相对PVD低。

环境保护较差，环境污染风险较大。

六、粉末喷涂 (Powder coating)

粉末喷涂：是用喷粉设备（静电喷塑机）把粉末涂料喷涂到工件的表面，在静电作用下，粉末会均匀的吸附于工件表面，形成粉状的涂层；粉状涂层经过高温烘烤流平固化，变成效果各异（粉末涂料的不同种类效果）的***终涂层。

上件→静电除尘→喷涂→低温流平→烘烤

1、颜色丰富，高光、哑光可选；

2、成本较低，适用于建筑家具产品和散热片的外壳等；

3、利用率高，100%利用，环保；

4、遮蔽缺陷能力强；5、可仿木纹效果。

六、金属拉丝

拉丝：是通过研磨产品在工件表面形成线纹，起到装饰效果的一种表面处理手段。根据拉丝后纹路的不同可分为：直纹拉丝、乱纹拉丝、波纹、旋纹。

拉丝处理可使金属表面获得非镜面般金属光泽，同时拉丝处理也可以消除金属表面细微的瑕疵。

七、喷砂

喷砂:是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料高速喷射到需处理工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，获得一定的清洁度和不同的粗糙度的一种工艺。

1、实现不同的反光或亚光。

2、能清理工件表面的微小毛刺，并使工件表面更加平整，消除了毛刺的危害，提高了工件的档次。

3、清楚前处理时遗留的残污，提高工件的光洁度，能使工件露出均匀一致的金属本色，使工件外表更美观，好看。

八、抛光

抛光：利用柔性抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。

针对不同的抛光过程:粗抛(基础抛光过程)，中抛(精加工过程)和精抛(上光过程)，选用合适的抛光轮可以达到很好抛光效果，同时提高抛光效率。

提高工件的尺寸精度或几何形状精度，得到光滑表面或镜面光泽，同时也可消除光泽。

九、蚀刻

蚀刻：通常所指蚀刻也称光化学蚀刻，指通过***制版、显影后，将要蚀刻区域的保护膜去除，在蚀刻时接触化学溶液，达到溶解腐蚀的作用，形成凹凸或者镂空成型的效果。

***法：工程根据图形开出备料尺寸-材料准备-材料清洗-烘干→贴膜或涂布→烘干→***→显影→烘干-蚀刻→脱膜→OK

网印法：开料→清洗板材(不锈钢其它金属材料)→丝网印→蚀刻→脱膜→OK

1、可进行金属表面细微加工；

2、赋予金属表面特殊的效果；

蚀刻时采用的腐蚀液体（酸、碱等）大多对环境具有危害。

十、PVD真空镀

物***相沉积（PVD）：是一种工业制造上的工艺，是主要利用物理过程来沉积薄膜的技术。

PVD原理示意图

PVD前清洗→进炉抽真空→洗靶及离子清洗→镀膜→镀膜结束，冷却出炉→后处理（抛光、AFP）