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。很好的耐蚀性能：达克罗膜层的厚度仅为4-8μm，但其防锈效果却是传统电镀锌、热镀锌或涂料涂覆法的7-10倍以上。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

荷兰公司用金属3D打印制造超级摩托车电机冷却

荷兰超级摩托车制造商Electric Superbike Twente与金属3D打印公司K3D合作，为其电动自行车的电机生产新的冷却外壳。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。这是Electric Superbike Twente使用的一款3D打印金属组件，在此前的产品开发中，他们意识到使用传统技术生产的电机冷却外壳并不适合高性能摩托车，因此双方在设计第二辆电动摩托车后不久就开始合作。

传统制造的局限性

超级摩托车团队的技术经理Feitse Krekt 评论说：“首辆超级摩托车的冷却外壳由多个部件组成，这些部件使用传统的生产方法，如车削和铣削，很难生产。对于这些生产方法，需要大量的材料，因此***终产品变得非常沉重。分解氨是液氨经热分解后获得的由氢和氮组合的混合气体，在粉末冶金中即可作为还原剂，也用来作为烧结气氛，除了某些含有氮成分的制品因与该气氛产生化学反应不能采用这种气氛烧结以外，大多数的金属都可采用这种气氛来烧结。而且另外一个问题是，由于车削过程，壁厚需要高于常规，我们无法尽可能***地冷却电动机。所以，电机的功率低于预期，有时需要放慢速度以使电动机不会过热。”

因此，超级摩托车决定联系K3D，K3D是荷兰一家从Additive Industries购买了MetalFab1 金属3D打印机的公司，自2016年以来已生产超过35,000种产品。

△用于生产冷却外壳的MetalFab1 3D金属打印机

K3D的首席技术官Jaap Bulsink解释说，使用K3D生产的部件使他们能够享受传统制造技术无法提供的设计自由，“由于采用薄壁设计，内部通***有***佳的冷却性能，只有金属3D打印才能实现***设计自由度。采用达克罗工艺处理的标准件、管接件经耐盐雾试验1200h以上未出现红锈。重要的是，该部件的设计重量***轻。该部件打印非常准确，无需任何后处理即可直接使用。”

这不是3D打印初次用于制造电动摩托车。MIM(MetalInjectionMolding，金属***成型)虽然是一个小行业，相关从业人员不超过几百万。总部位于德国的BigRep已经制造出功能齐全的3D打印电动摩托车，但该自行车仅用于设计目的，目前还不是一种可行的商业产品。另外，宝马今年早些时候推出了3D打印概念车架，用于BMW S1000RR运动自行车。

电动超级摩托车目前正在组装，之后将于2019年5月24日在荷兰恩斯赫德进行测试并***终***。

LIGA工艺制造塑料消失模具的两种方法

LIGA工艺制造塑料消失模具有两种方法：

一种工艺是用模具成型PMMA塑料模芯，将PMMA塑料模芯嵌入模架直接进行金属***成型，PMMA塑料模芯与MIM零件毛坯整体从模架中脱出，MIM零件毛坯留在塑料模芯中直接脱脂、烧结，这成为一步Fu制工艺。

另一种工艺是利用电铸工艺在PMMA塑料件表面沉积一层金属镍，而后将PMMA塑料与镍壳剥离，再将镍壳嵌入模架制程金属模具成型MIM零件毛坯。这成为两步fu制工艺。

一步fu制工艺成型的零件精度较高，并且解决了零件的脱模及后续操作等困难，但成本较高；两步fu制工艺成型的零件精度有所降低，适合批量生产，但存在零件的脱模及后续操作困难。