最佳金屬射出成型技術介紹

金屬注射成型

金屬射出成型是一種製造金屬模具的製程。金屬射出成型製程通常簡稱為MIM。 MIM製造技術的最初理念是將注塑成型的成型特性與金屬的強大機械性能相結合。

傳統鑄造技術要求金屬在鑄造過程中處於液態;而金屬注射成型(MIM)中使用的金屬粉末使得成型作業可以在更低的溫度下進行。由於材料不同(包括MIM原料)以及成型過程的溫度低於熔點,因此成品製造需要一些額外的步驟。它是小批量生產小型金屬零件的最佳方法。成型階段本身就是一個相對簡單的過程。

金屬射出成型生產階段

 金屬注射成型的生產階段分為四個簡單的步驟。各步驟之間存在許多差異,但以下是對其總體概述:

  • 異花授粉

第一步是將原料(黏合劑和粉末)充分混合。這種粉末和聚合物黏合劑的混合物稱為原料。

整個MIM製程本質上取決於原料的效果和狀態。由於原料本身在MIM製程中起著至關重要的作用,因此原料的具體情況會影響從開始到結束的每個步驟。

  • 注射 

創建幾何體零件的第二步稱為「注入」。

此操作首先提高原料溫度,使其超過黏合劑的熔點,然後透過壓機將原料壓入模具中。

澆口(也稱為澆口)被剪掉,模具打開,取出生坯。原料黏度透過稀釋來降低,從而減輕灌漿過程中的壓力。灌漿溫度和原料的混凝土含量也是影響灌漿效果的關鍵因素。

  • 脫脂 

金屬射出成型生產階段的第三步是脫脂。這一步驟旨在去除黏結劑,並初步提高緻密度,從而賦予零件一定的能量,以便於後續加工。常用的脫脂方法有三種:溶劑萃取、毛細管吸濕和熱分解。

脫脂工序是金屬注射成型(MIM)生產中至關重要的判斷步驟。其成功與否取決於黏合劑去除的精細程度。在脫脂過程中,成型件必須承受從內部去除黏合劑所產生的應力,同時也要保持其形狀。 

  • 燒結 

燒結是最後一步,在此步驟中,零件達到最終密度。零件被放置在爐內的燒結台上,並暴露於還原氣氛或中間氣氛。氣氛的形成溫度略低於材料的熔點,並遵循特定的溫度曲線。

燒結過程與任何標準燒結過程類似。外部能量的注入是其主要驅動力。因此,由微小原子構成的部件只需較小的能量即可緻密化。 

MIM和機械加工的區別

就成品零件的可比較性而言,MIM製程與機械加工刀具的可比性可能相當。通常,MIM零件的用途與機械加工零件相同,例如醫療器材、航空航太等領域,在某些情況下,MIM刀具的外觀甚至更接近機械加工零件。然而,歸根結底,MIM製程在精度方面具有許多機械加工無法解決的優勢。

孤立幾何

MIM製程能夠加工出各種幾何形狀和複雜部件。機械加工的複雜性、可加工性和設計靈活性都受到限制,而且加工多級元件通常更加困難。隨著零件結構的複雜性增加,MIM製程的成本效益更高,因為刀具越複雜,加工所需的機械加工時間就越長。

兵力與生產 

雖然兩種製程都能製造出結構精良的模具,但MIM模具元件不會承受機器產生的應力或中間力,從而避免了因長期使用而導致的變形和潛在的模具缺陷。 MIM模具使用傳統注塑機成型,然後放入窯爐中,蠟從元件中溶解出來,最終得到堅固的實心部件。

模具貢獻 

在製造金屬射出成型 (MIM) 元件時,模具的參與度通常會限制模具的貢獻。這意味著模具或工具較為複雜,因此您需要預先支付一筆費用,而這筆費用取決於元件的製造難度。而對於機械加工,如果增加元件的複雜性,則會增加模具成本和加工時間。

邊角料

MIM製程產生的邊角料不會消失。這一點至關重要,因為身為客戶,您需要為這些邊角料付費才能使用加工好的工具。透過MIM工藝,您無需將資金用於其他方面。

尺寸 

MIM製程在尺寸階躍加工方面更具優勢。機械加工製造複合刀具耗時較長,因此,如果想將每週產量從10萬件提升到20萬件,則需要購買更多CNC工具機才能達到所需的尺寸。

理由:為什麼你應該選擇金屬注射成型 

採用金屬射出成型工藝有諸多優勢,其中包括:

1- 由於複合幾何角度無需加工即可正確成型且比例良好,因此該工藝可以製造出加工性能較差的材料零件。 

2- MIM 具有高生產率,一旦模具製造完成且製程參數經過品質調整,即可縮短零件生產的交貨時間。 

3-由於上述替代工序數量較少且製造速度較快,此製程可降低物質價值。

4- 金屬注射成型製造的零件比鑄造零件具有更高的因果效應和更好的自由度,因為粉末注射成型更容易出現縮減現象,並且其入口尺寸比鑄造材料小得多。

金屬射出成型機

金屬射出成型有哪些優勢?

與其他製造技術相比,金屬射出成型具有許多優勢。金屬注射成型技術在過去25年中取得了顯著進步,其技術的成熟度表明,可製造的元素、化合物、尺寸和複雜程度都在增加。

金屬射出成型製程具有以下優點:

  • 價格優勢顯著,可生產大量複合工具。
  • 與成本鑄造相比,製造時間更短
  • 機械效果對於鑄造和其他粉末冶金工具的思考來說更加巧妙
  •  原始原子尺寸和高燒結固含量
  • 與鍛造化合物平行的物質
  • 可獲得大批量預混料和母混料
  • 完成任務的最低要求 
  • 射出成型可以實現大批量、一致性高且模具複合的製造。然而,為了方便生產並獲得精確的模具,必須注意進料口和擋板位置、黏合線、封閉過渡、壁厚、頭部輪廓等諸多因素。

歡迎隨時聯絡我們的專業機械師,討論您的需求。

成績 

優化金屬射出成型製程是一項勞力密集且耗時的任務。沒有簡單的快速計算方法可以得出最優參數,這些方法只能作為策略參考。尋找最佳參數本身就是一個複雜的過程。

優化工作的核心在於實際操作,完全依賴掃描和故障識別。分析表明,MIM參數的最佳化遵循一套既定的工作流程。

 

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