金屬粉末注射成型(MetalInjectionMolding,MIM)是一種將現代塑料注射成型技術與傳統粉末冶金工藝相結合的近凈成形技術。其關鍵流程包括:將金屬粉末(粒徑通常為2-20微米)與熱塑性粘結劑(如聚甲醛、蠟基混合物)按比例混合,制成均勻的喂料;通過注射成型機將喂料注入模具型腔,形成所需形狀的“生坯”;隨后經過脫脂(去除粘結劑)和燒結(高溫致密化)兩步后處理,終獲得密度接近理論值(>98%)的金屬零件。MIM技術的比較大優勢在于能夠高效制造復雜幾何形狀的零件,其設計自由度遠高于傳統壓鑄或機加工,例如可實現內部孔洞、薄壁結構(壁厚<0.5毫米)和微小特征(尺寸<0.1毫米)的一體化成型。此外,MIM的材料利用率高達95%以上,且單件成本隨產量增加明顯降低,尤其適合中小批量(年產量1萬-100萬件)的高精度零件生產,廣泛應用于消費電子、醫療器械、汽車零部件等領域。金屬粉末注射工藝打造的五金螺絲刀,刀頭硬度經特殊處理,擰動螺絲時耐磨且不易磨損變形。潮州轉軸金屬粉末注射供應商

五金工具需兼顧高的強度、耐磨性和耐腐蝕性,MIM技術通過材料體系適配和后處理工藝實現性能定制。例如,在制造鉗口類工具時,采用MIM成型的高碳鋼(如AISI1095)經淬火+低溫回火處理后,硬度可達HRC58-62,滿足剪切8mm鋼絲的需求;而針對海洋環境使用的工具,316L不銹鋼通過MIM成型后,經固溶處理和表面鈍化,鹽霧測試可達2000小時無銹蝕,遠超傳統鍍鉻工藝的500小時標準。對于高頻沖擊工具(如沖擊扳手),鎳基合金(如Inconel718)通過MIM制造后,結合熱等靜壓(HIP)處理,密度提升至99.5%,抗拉強度達1200MPa,沖擊韌性較鍛造件提升20%。此外,MIM支持梯度材料設計,如在鉆頭頭部嵌入硬質合金顆粒,實現切削部與柄部的性能差異化,延長工具使用壽命。江蘇轉軸金屬粉末注射供應商澤信運用金屬粉末注射技術打造的鎖具,鎖舌與鎖扣契合度精確,關門時自動鎖合穩固無聲。

燒結是MIM工藝中實現零件致密化與性能提升的關鍵步驟。其原理是通過高溫(通常為金屬熔點的70%-90%)使粉末顆粒間發生擴散連接,消除孔隙并形成連續金屬基體。例如,316L不銹鋼的燒結溫度為1350-1400℃,保溫時間2-4小時,配合氫氣氣氛還原表面氧化層,可獲得抗拉強度>520MPa、延伸率>30%的零件,性能接近鍛造材料;鈦合金(Ti6Al4V)的燒結則需在真空或氬氣保護下進行,溫度控制在1250-1300℃,以避免晶粒粗化導致韌性下降。燒結后的零件可能需進行后處理以進一步提升性能:熱處理(如固溶+時效)可調整組織結構,提高硬度與耐磨性;表面處理(如拋光、噴砂、PVD鍍層)可改善外觀與耐腐蝕性。某汽車零部件廠商通過優化燒結曲線與后續深冷處理,將變速箱同步器齒環的疲勞壽命從10萬次提升至50萬次,滿足了高級車型的嚴苛要求。
MIM工藝在環保和資源利用方面表現突出。首先,其材料利用率高(>95%),明顯減少金屬廢料產生。例如,制造航空發動機葉片時,MIM較傳統鍛造工藝可減少60%的原材料消耗。其次,MIM支持粉末回收利用,通過篩分和再生處理,回收粉末的性能(如流動性、粒徑分布)可恢復至新粉的90%以上,降低對原生金屬的依賴。此外,粘結劑體系在脫脂階段可通過熱解轉化為可燃氣體,用于燒結爐的能源補充,實現能源循環利用。在碳中和背景下,MIM工藝的單位產品碳排放較機加工降低35%,且通過采用綠色電力和低碳合金材料(如再生不銹鋼),可進一步將碳足跡減少至傳統工藝的1/3。隨著循環經濟理念的推廣,MIM技術正成為金屬零件制造領域實現可持續發展的關鍵路徑,其全球市場規模預計將以年復合增長率12%的速度增長,到2030年突破50億美元。金屬粉末注射而成的轉軸,具備良好的韌性與強度,在承受較大扭矩時不易發生變形或斷裂。

汽車傳動系統中的轉軸需滿足高扭矩、低噪音的運行要求。MIM工藝通過精密模具設計和燒結收縮率補償技術,將轉軸的同軸度誤差控制在0.01mm以內,圓跳動誤差≤0.02mm。例如,在新能源汽車減速器轉軸制造中,MIM工藝替代了傳統鍛造+機加工方案,使零件重量減輕25%,同時將加工工序從8道縮減至3道,單件成本降低55%。此外,MIM支持鐵基、鎳基等低成本合金的應用,通過材料替代使轉軸成本較不銹鋼方案下降40%,而疲勞壽命仍能達到10^7次循環以上,滿足汽車行業10年質保要求。澤信研發的金屬粉末注射 LED 箱體,通過優化結構設計,在保證強度的同時節省原材料用量。梅州LED箱體金屬粉末注射加工
金屬粉末注射成型的轉軸,內部組織均勻細密,在高轉速運轉下依然保持良好的動平衡性能。潮州轉軸金屬粉末注射供應商
MIM技術在轉軸制造中具有諸多明顯優勢。首先是尺寸精度高,能夠制造出形狀復雜、精度要求高的轉軸。例如,在一些高精度的電子設備、醫療器械中使用的轉軸,其尺寸公差可以控制在極小的范圍內,滿足產品對高精度裝配和穩定運行的要求。其次是材料適用性廣,幾乎可以適用于所有種類的金屬粉末,包括不銹鋼、鈦合金、鎳基合金等。這使得制造商可以根據轉軸的不同使用環境和性能要求,選擇合適的金屬材料進行生產。再者,MIM技術可以實現近凈成型,減少了后續的機械加工工序,降低了生產成本和加工周期。同時,該技術生產的轉軸組織均勻、性能優異,具有良好的強度、硬度、耐磨性和耐腐蝕性,能夠保證轉軸在長期使用過程中保持穩定的性能。此外,MIM技術還具有生產自動化程度高、易于實現大規模生產等優點,能夠滿足市場對轉軸產品的大量需求。潮州轉軸金屬粉末注射供應商