MIM金属注射成形工艺讲解.ppt

MIM 金属 注射成型技术此PPT旨在给予对MIM（Metal Injection Moulding）金属注射成形工艺不了解的工程师一个基础的认识，希望通过以下主题的讲解可以让大家在以后的产品设计时多一个选择！MIM工艺简介目录工艺简介目录MIM 工艺起源与特点MIM 工艺流程MIM 能做哪些零件？MIM和其它工艺比有什么优点？MIM工艺该在什么情况使用？MIM产品设计需要注意什么？MIM能做到多高精度？MIM设计如何选材及常用材料有哪些？MIM材料性能指标参考Prepared By:Pedro.HuangDate:Dec-16-2014MIM 金属 注射成型技术MIM（Metal Injection Moulding）金属注射成形，是1973年由美国加州Parmatech公司的航天燃料专家Wiech博士发明，如今已成为世界粉末冶金领域发展最快的高新技术。由于该技术的独特优点和先进性，被美国列为不对外扩散技术加以保密，直到1985年才向全世界公布这一技术，而在这期间美国国内的MIM技术得以成熟并迅速发展形成产业化。该项技术向世界披露后得到世界各国政府、学术界、企业界的广泛重视，并投入了大量人力物力和财力予以开发研究。其中日本在研究上十分积极而且表现突出，许多大型株式会社参与了MIM技术的工业化推展，继日本快速发展之后，台湾、韩国、新加坡、以色列、土尔其、瑞士以及欧洲和南美的其他国家MIM产业也雨后春笋般的发展起来，获得了较大的商业利润。作为该项技术的发明国美国，MIM技术产品已经广泛的应用于航天、摩托车、汽车、医疗器械、食品机械、计算机、通信设备、五金工具、仪器仪表、钟表等各个制造行业，MIM企业也因得到了长足的发展。据粉末冶金协会粗略统计和预测，全球MIM产品的销售量正在以每年30%40%的速度递增，截止2000年，全球的年平均销售额为10亿美元，2010年平均年销售量超过24亿美元。MIM工艺工艺起源与特点MIM工艺起源与特点工艺起源与特点MIM工工艺流程艺流程MIM工艺工艺起源与特点起源与特点MIM能做能做哪些零件哪些零件？MIM和其它工艺和其它工艺比有什么优点？比有什么优点？什么情况该什么情况该用用MIM工艺工艺？MIM产品设计产品设计需要注意什么需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM设计如何选材设计如何选材及常用材料有哪些及常用材料有哪些？MIM 金属 注射成型技术金属粉末注射成型技术是集塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科的交叉的产物，利用模具可注射成型坯件并通过烧结快速制造高密度、高精度、三维复杂形状的结构零件，能够快速准确地将设计思想物化为具有一定结构、功能特性的制品，并可直接批量生产出零件，是制造技术行业一次新的变革。该工艺技术不仅具有常规粉末冶金工艺工序少、无切削或少切削、经济效益高等优点，而且克服了传统粉末冶金工艺制品、材质不均匀、机械性能低、不易成型薄壁、复杂结构件的缺点，特别适合于大批量生产小型、复杂以及具有特殊要求的金属零件MIM工艺工艺起源与特点MIM工艺起源与特点工艺起源与特点MIM工工艺流程艺流程MIM工艺工艺起源与特点起源与特点MIM能做能做哪些零件哪些零件？MIM和其它工艺和其它工艺比有什么优点？比有什么优点？什么情况该什么情况该用用MIM工艺工艺？MIM产品设计产品设计需要注意什么需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM设计如何选材设计如何选材及常用材料有哪些及常用材料有哪些？MIM生生产工工艺流程流程图MIM 金属 注射成型技术MIM工艺工艺流程图MIM工工艺流程艺流程MIM工艺工艺起源与特点起源与特点MIM能做能做哪些零件哪些零件？MIM和其它工艺和其它工艺比有什么优点？比有什么优点？什么情况该什么情况该用用MIM工艺工艺？MIM产品设计产品设计需要注意什么需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM设计如何选材设计如何选材及常用材料有哪些及常用材料有哪些？MIM 金属 注射成型技术MIM工艺工艺流程模具MIM工工艺流程艺流程MIM工艺工艺起源与特点起源与特点MIM能做能做哪些零件哪些零件？MIM和其它工艺和其它工艺比有什么优点？比有什么优点？什么情况该什么情况该用用MIM工艺工艺？MIM产品设计产品设计需要注意什么需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM设计如何选材设计如何选材及常用材料有哪些及常用材料有哪些？模具模具是MIM工艺中最关键的要素之一，由于MIM金属注射成形工艺和我们常用的塑胶注射成型工艺类似，所以其模具设计制造也基本沿用了塑胶模具的原理。在注射成型过程中金属粉末不会融化，只是融化后的粘接剂载着金属粉末进行注射成型。（一般粘接剂在注射机料筒加热到150摄氏度左右变为流体）MIM模具制造较塑胶模具而言有更高的尺寸精度和表面光洁度要求。毛刺飞边是模具制造中较难控制的问题，因为一旦成品有飞边将会象刀片一样锋利。产品注射的压力和周期和塑胶零件也类似，依照产品的大小和厚度而定。MIM 金属 注射成型技术MIM生产工艺流程喂料：将大约60的金属粉末与40的粘结剂混合成均质的喂料。注射成形：混好的料进入注射机料筒后加热到150摄氏度左右使其变为液体（粘接剂融化温度）进行注射成形，此过程类似注塑加工。零件的形状和结构在模具中成形。脱粘：运用物理或者化学方法脱除零件中的粘结剂，零件由金属粉末与粘结剂的混合物变为单纯的金属零件，体积发生收缩，形状和结构不变。烧结：此流程是将零件致密化处理，体积进一步收缩，形状和结构不变，此时相对密度95。1234MIM生生产工工艺流程流程MIM工工艺流程艺流程MIM工艺工艺起源与特点起源与特点MIM能做能做哪些零件哪些零件？MIM和其它工艺和其它工艺比有什么优点？比有什么优点？什么情况该什么情况该用用MIM工艺工艺？MIM产品设计产品设计需要注意什么需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM设计如何选材设计如何选材及常用材料有哪些及常用材料有哪些？MIM 能做哪些零件？MIM 金属 注射成型技术MIM工艺品及服饰类MIM工艺品MIM制品MIM工业产品MIM工工艺流程艺流程MIM工艺工艺起源与特点起源与特点MIM能做能做哪些零件哪些零件？MIM和其它工艺和其它工艺比有什么优点？比有什么优点？什么情况该什么情况该用用MIM工艺工艺？MIM产品设计产品设计需要注意什么需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM设计如何选材设计如何选材及常用材料有哪些及常用材料有哪些？MIM 金属 注射成型技术金属粉末注射成形MIM制品MIM工艺手机类产品锁配件(锁头.锁舌.按键.复杂异形部件 机械结构类轴承座连杆凸轮 MIM 能做哪些零件？MIM工工艺流程艺流程MIM工艺工艺起源与特点起源与特点MIM能做能做哪些零件哪些零件？MIM和其它工艺和其它工艺比有什么优点？比有什么优点？什么情况该什么情况该用用MIM工艺工艺？MIM产品设计产品设计需要注意什么需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM设计如何选材设计如何选材及常用材料有哪些及常用材料有哪些？MIM 金属 注射成型技术MIM 能做哪些零件？不锈钢胡椒磨磨芯 机械配件气动电动工具零件 MIM制品MIM工工艺流程艺流程MIM工艺工艺起源与特点起源与特点MIM能做能做哪些零件哪些零件？MIM和其它工艺和其它工艺比有什么优点？比有什么优点？什么情况该什么情况该用用MIM工艺工艺？MIM产品设计产品设计需要注意什么需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM设计如何选材设计如何选材及常用材料有哪些及常用材料有哪些？MIM 金属 注射成型技术制造工艺比较项目MIM工艺传统粉末冶金工艺粉末粒径（m）21550100相对密度（）95988085产品重量（g）10010产品形状三维复杂形状二维复杂形状机械性能优中等MIMMIM工工艺艺与其它加工工与其它加工工艺艺的的对对比比1 1.MIM使用的原料粉末颗粒直径为215m，而传统粉末冶金的原料粉末颗粒为50100m。MIM工艺的成品密度高，原因是使用微细粉末。MIM工艺具有传统粉末冶金工艺的优点，但是形状自由度是传统粉末冶金所不能达到的，其比较见表一。MIM制程和传统粉末冶金的比较2 2.传统的精密铸造（脱蜡）工艺作为一种制作复杂形状产品极有效的技术，近年使用陶心辅助可以完成狭缝、深孔穴的产品，但碍于陶心的强度以及铸液的流动性限制，该工艺仍有某些技术上的难题。一般而言，此工艺制造大、中型及对尺寸要求不高的零件较为合适，而小型复杂精密的零件则MIM工艺较为合适，而且精铸工艺材质受到一定限制。3 3.压铸工艺适用于铝和锌合金等低熔点、铸流性好的材料，而MIM工艺适合各种材质。4 4.精密锻造可以成型复杂零件，但不能成型三维复杂的小型零件，其产品的精度低，产品有局限。5 5.传统机械加工法：近来靠自动化和数控提升加工能力，在效率和精度上有很大的进展，但是基本的程序上，仍未脱离逐步加工（车、刨、铣、磨、钻、抛等）完成零件形状的方式，机械加工的方法精度和复杂度远优于其他方法，但是因为材料的有效利用率低，且形状的完成受限于设备与刀具，有些零件无法用机械加工完成，相反，MIM可以有效利用材料，形状自由度不受限制。对于小型、复杂、高难度形状的精密零件的制造，MIM工艺比较机械加工而言，其成本较低用效率高，具有竞争力。6 6.MIM技术弥补了传统加工方法在技术上的不足或无法制作的缺撼,并非与传统加工方法竞争，MIM技术可以在传统加工方法无法制作的零件领域发挥其特长。MIM和其他金属加工法的比较MIM工工艺流程艺流程MIM工艺工艺起源与特点起源与特点MIM能做能做哪些零件哪些零件？MIM和其它工艺和其它工艺比有什么优点？比有什么优点？什么情况该什么情况该用用MIM工艺工艺？MIM产品设计产品设计需要注意什么需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM设计如何选材设计如何选材及常用材料有哪些及常用材料有哪些？MIM 金属 注射成型技术MIM和其他金属加工法的比较加工方法加工方法比较项目比较项目MIMMIM精铸精铸传统粉末传统粉末冶金冶金精锻精锻机加机加压铸压铸形状自由度形状自由度4 45 52 22 24 44 4形状精巧度形状精巧度5 54 44 45 55 54 4精度精度4 43 34 45 55 53 3材质自由度材质自由度5 54 45 52 23 32 2模具费模具费3 34 43 31 15 53 3量产性量产性5 52 25 55 53 35 5机械强度机械强度4 44 42 25 55 51 1产品价格产品价格3 32 24 45 52 24 4注：比较的点数以5为最高，1为最低MIMMIM与其它与其它传统传统生生产产工工艺艺的的图图表比表比较较MIM工工艺流程艺流程MIM工艺工艺起源与特点起源与特点MIM能做能做哪些零件哪些零件？MIM和其它工艺和其它工艺比有什么优点？比有什么优点？什么情况该什么情况该用用MIM工艺工艺？MIM产品设计产品设计需要注意什么需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM设计如何选材设计如何选材及常用材料有哪些及常用材料有哪些？什么情况该选择MIM工艺？MIM 金属 注射成型技术MIM工工艺流程艺流程MIM工艺工艺起源与特点起源与特点MIM能做能做哪些零件哪些零件？MIM和其它工艺和其它工艺比有什么优点？比有什么优点？什么情况该什么情况该用用MIM工艺工艺？MIM产品设计产品设计需要注意什么需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM设计如何选材设计如何选材及常用材料有哪些及常用材料有哪些？零件有复杂的集合外形或结构零件有复杂的集合外形或结构,一一般传统工艺无法制作或制作成本高般传统工艺无法制作或制作成本高等等原因。等等原因。零件的重量小于零件的重量小于100g100g（出于成本考（出于成本考虑，因为虑，因为MIMMIM原材料较贵）原材料较贵）零件壁厚较薄且有较高强度要求，零件壁厚较薄且有较高强度要求，一般一般PMPM或精铸工艺无法完成。或精铸工艺无法完成。零件用零件用PMPM制作强度达不到，用铸制作强度达不到，用铸造精度达不到的。造精度达不到的。产品设计时当遇到以下问题时可以考虑使用产品设计时当遇到以下问题时可以考虑使用产品设计时当遇到以下问题时可以考虑使用产品设计时当遇到以下问题时可以考虑使用MIMMIMMIMMIM工艺工艺工艺工艺MIM 金属 注射成型技术MIM零件设计形状时保证均匀臂厚/孔是非常重要的,为防止烧结时产生应力,裂纹,变形等,有利于喂料流畅,壁厚需要尽量控制,并用圆角过渡.如下图例:产品设计时需要注意什么？注：1.对于较重要的基准面或孔等，也可以将拔模斜度设为0，但须在图纸上注明。2.MIM最小壁厚能做到0.15 到0.2mm，但需要根据受力要求来设计壁厚特征，一般尽量做到0.5mm以上。拔模斜度一般0.5左右(较早书本要求拔模角较大)。MIM工工艺流程艺流程MIM工艺工艺起源与特点起源与特点MIM能做能做哪些零件哪些零件？MIM和其它工艺和其它工艺比有什么优点？比有什么优点？什么情况该什么情况该用用MIM工艺工艺？MIM产品设计产品设计需要注意什么需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM设计如何选材设计如何选材及常用材料有哪些及常用材料有哪些？MIM能做到多高等级精度？MIM 金属 注射成型技术精度精度:MIM烧结时尺寸变化是各向同性的,即在各个方向上尺寸变化是一致的.精度一般在IT11级,个别精度可达IT10级,标准公差如小表:MIM工工艺流程艺流程MIM工艺工艺起源与特点起源与特点MIM能做能做哪些零件哪些零件？MIM和其它工艺和其它工艺比有什么优点？比有什么优点？什么情况该什么情况该用用MIM工艺工艺？MIM产品设计产品设计需要注意什么需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM设计如何选材设计如何选材及常用材料有哪些及常用材料有哪些？如何选材及常用的材料有哪些？MIM 金属 注射成型技术常用的材料及如何选材常用的材料及如何选材？材料的选择主要由设计所要求的性能所决定,如强度,硬度,耐磨性等.常用材料见下表:MIM工工艺流程艺流程MIM工艺工艺起源与特点起源与特点MIM能做能做哪些零件哪些零件？MIM和其它工艺和其它工艺比有什么优点？比有什么优点？什么情况该什么情况该用用MIM工艺工艺？MIM产品设计产品设计需要注意什么需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM设计如何选材设计如何选材及常用材料有哪些及常用材料有哪些？MIM 金属 注射成型技术MIM材料性能指标参考MIM工工艺流程艺流程MIM工艺工艺起源与特点起源与特点MIM能做能做哪些零件哪些零件？MIM和其它工艺和其它工艺比有什么优点？比有什么优点？什么情况该什么情况该用用MIM工艺工艺？MIM产品设计产品设计需要注意什么需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM设计如何选材设计如何选材及常用材料有哪些及常用材料有哪些？MIM 金属 注射成型技术MIM材料性能指标参考MIM工工艺流程艺流程MIM工艺工艺起源与特点起源与特点MIM能做能做哪些零件哪些零件？MIM和其它工艺和其它工艺比有什么优点？比有什么优点？什么情况该什么情况该用用MIM工艺工艺？MIM产品设计产品设计需要注意什么需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM设计如何选材设计如何选材及常用材料有哪些及常用材料有哪些？MIM 金属 注射成型技术MIM材料性能指标参考MIM工工艺流程艺流程MIM工艺工艺起源与特点起源与特点MIM能做能做哪些零件哪些零件？MIM和其它工艺和其它工艺比有什么优点？比有什么优点？什么情况该什么情况该用用MIM工艺工艺？MIM产品设计产品设计需要注意什么需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM设计如何选材设计如何选材及常用材料有哪些及常用材料有哪些？MIM 金属 注射成型技术MIM材料性能指标参考MIM工工艺流程艺流程MIM工艺工艺起源与特点起源与特点MIM能做能做哪些零件哪些零件？MIM和其它工艺和其它工艺比有什么优点？比有什么优点？什么情况该什么情况该用用MIM工艺工艺？MIM产品设计产品设计需要注意什么需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM设计如何选材设计如何选材及常用材料有哪些及常用材料有哪些？MIM材料性能指标参考MIM 金属 注射成型技术MIM工工艺流程艺流程MIM工艺工艺起源与特点起源与特点MIM能做能做哪些零件哪些零件？MIM和其它工艺和其它工艺比有什么优点？比有什么优点？什么情况该什么情况该用用MIM工艺工艺？MIM产品设计产品设计需要注意什么需要注意什么？MIM能做到能做到多高精度？多高精度？MIM设计如何选材设计如何选材及常用材料有哪些及常用材料有哪些？MIM 金属 注射成型技术知识回顾知识回顾Knowledge Knowledge ReviewReview