脫脂和燒結是MIM工藝中技術難度比較高的環節,直接決定零件的密度、尺寸精度和力學性能。脫脂的目的是完全去除粘結劑,同時避免生坯開裂或變形。當前主流方法包括熱脫脂(在惰性氣體或真空環境中逐步升溫至400-600℃,使粘結劑分解揮發)和溶劑脫脂(將生坯浸泡在三氯乙烯等有機溶劑中,溶解部分粘結劑后進行熱脫脂)。熱脫脂雖效率較低(需10-20小時),但適用性廣;溶劑脫脂可縮短脫脂時間至2-5小時,但需處理有毒溶劑,且對粉末裝載量(通常<60%)限制較大。燒結階段則通過高溫(通常為金屬熔點的70%-90%)使粉末顆粒間發生擴散連接,實現致密化。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。某汽車零部件廠商通過優化燒結曲線,將變速箱同步器齒環的收縮率波動從±0.3%控制在±0.1%以內,滿足了高精度傳動要求。澤信采用金屬粉末注射生產的鉗子,咬合部位精度高,夾持物件時穩定不易滑落。潮州五金金屬粉末注射報價

MIM工藝在五金工具領域展現出明顯的環保優勢。首先,其材料利用率超過95%,較傳統鍛造工藝(材料去除率40%-60%)減少60%以上的金屬廢料。例如,制造鉗子時,MIM較沖壓工藝可節省30%的鋼材消耗。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、氧含量)可恢復至新粉的90%以上,降低對原生金屬的依賴。粘結劑脫除階段產生的有機氣體可通過催化燃燒轉化為二氧化碳和水,實現零有害排放。在碳中和背景下,MIM工藝的單位產品碳排放較機加工降低40%,且通過采用綠色電力和再生不銹鋼材料,可進一步將碳足跡減少至傳統工藝的1/4。某歐洲工具品牌通過MIM技術,使其產品線碳強度下降35%,符合歐盟循環經濟行動計劃要求。浙江戶外用品金屬粉末注射加工澤信研發可回收粘結劑體系,推動MIM行業綠色化發展。

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技術具備明顯的規模化生產優勢,尤其適用于年產百萬級零件的場景。與傳統加工方式相比,MIM的單件成本隨產量增加而快速下降。例如,制造汽車安全帶卡扣時,當產量超過50萬件/年時,MIM工藝的單件成本(含模具分攤)較沖壓+機加工方案降低40%,且生產周期縮短60%。模具壽命方面,質量鋼模(如H13鋼)在MIM工藝中可完成50萬次以上注射,單次成本分攤低至0.01美元/件。此外,MIM支持自動化生產線集成,從粉末混合、注射成型到脫脂燒結的全流程可實現無人化操作,人工成本占比降至15%以下。對于復雜結構件,MIM的綜合成本較傳統方案(如CNC加工)可降低50%-70%,成為大批量制造的優先工藝。東莞市澤信新材料科技的金屬粉末注射轉軸,在與軸承配合處進行加工,降低運行時的摩擦阻力。

航空航天領域對零部件的耐高溫、抗疲勞和輕量化要求極高,MIM技術通過材料創新與工藝優化滿足極端環境需求。在航空發動機中,MIM制造的燃油噴嘴將傳統工藝需焊接的旋流器、噴孔和冷卻通道整合為單一零件,重量減輕40%,同時通過鎳基高溫合金(Inconel718)的MIM成型與熱等靜壓(HIP)處理,使材料在650℃下的抗拉強度達1100MPa,較鍛造件提升20%。在衛星部件中,MIM鈹合金(Be-3Al)框架通過梯度密度設計(中心區密度1.85g/cm3,邊緣區密度1.92g/cm3),在保證結構剛度的同時將振動衰減時間縮短30%,提升衛星姿態控制精度。此外,MIM支持超細粉末(D50=2μm)成型,用于制造航天器推進系統的微型閥門,閥芯與閥座間隙只2μm,泄漏率低于10??Pa·m3/s,滿足真空環境長期密封需求。在無人機領域,MIM碳纖維增強鋁基復合材料(Al-SiC)支架通過粉末混合與定向燒結,使比剛度達200GPa/(g/cm3),較純鋁提升3倍,同時減輕重量50%。經金屬粉末注射工藝制造的鎖具,在潮濕環境中,鎖體不易生銹,長久保持開合順暢。廣州機械金屬粉末注射廠家
采用金屬粉末注射工藝的五金剪刀,刀刃貼合緊密,裁剪金屬薄片時切口整齊無毛邊。潮州五金金屬粉末注射報價
金屬粉末注射成型(MIM)在消費電子領域的應用已成為實現產品小型化、功能集成化的關鍵技術。智能手機、可穿戴設備等對零部件的尺寸精度(±0.02mm)、結構復雜度(如0.3mm內螺紋)和材料性能(高的強度、耐腐蝕)要求極高。例如,蘋果iPhone的SIM卡托通過MIM成型,將傳統機加工需分步制造的卡槽、彈簧片和定位銷整合為單一零件,厚度只1.2mm,卻能承受50N的插拔力而不變形。在TWS耳機充電盒中,MIM制造的鉸鏈軸實現0.1mm級間隙控制,開合壽命達10萬次以上,遠超傳統沖壓工藝的2萬次。此外,MIM支持多材料復合成型,如將不銹鋼(強度)與銅合金(導電性)結合,制造出同時具備結構支撐和電磁屏蔽功能的手機中框組件,使5G信號衰減降低30%。隨著折疊屏手機的普及,MIM技術已成為鉸鏈系統關鍵部件(如齒輪組、同步板)的主流制造方案,單臺設備鉸鏈零件數量從傳統方案的12個減少至4個,裝配效率提升4倍。潮州五金金屬粉末注射報價