隨著5G、物聯網技術的普及,轉軸需向微型化、集成化方向發展。MIM工藝正探索納米粉末(粒徑<1μm)的應用,以進一步提升零件強度和表面質量。例如,采用氣霧化法制備的納米晶不銹鋼粉末,可使轉軸的屈服強度提升至1500MPa,同時將燒結溫度降低100℃,縮短生產周期。此外,多材料MIM技術(如金屬-陶瓷復合成型)可實現轉軸局部區域的硬度梯度控制,滿足復雜工況需求。然而,該技術仍面臨粉末成本高、模具壽命短等挑戰,需通過循環利用回收粉末、開發耐高溫模具材料等手段降低成本。據預測,到2028年,全球轉軸MIM市場規模將達12億美元,年復合增長率超過15%。采用金屬粉末注射技術的 LED 箱體,支持定制個性化外觀造型,契合不同場景裝飾需求。中山五金金屬粉末注射加工

喂料制備是MIM工藝的基礎,其質量直接影響終零件的性能。金屬粉末需選擇高純度(雜質含量<0.1%)、球形度好(流動性佳)的原料,例如316L不銹鋼粉末的氧含量需控制在200ppm以下,以避免燒結時產生氧化夾雜。粘結劑體系的設計則是關鍵挑戰,需平衡流動性、脫脂效率和燒結收縮率:典型的蠟基粘結劑由石蠟(40%-60%)、聚乙烯(20%-40%)和硬脂酸(5%-10%)組成,可在80-120℃下熔融并與粉末均勻混合,形成粘度適中的喂料(粘度范圍1000-5000Pa·s)。注射成型階段需精確控制工藝參數:模具溫度通常保持在40-80℃,以防止喂料過早凝固;注射壓力為100-200MPa,確保喂料充分填充模腔;保壓時間則根據零件壁厚調整(0.5-5秒),以減少縮孔缺陷。某企業通過優化模具流道設計,將316L不銹鋼齒輪的成型周期從120秒縮短至80秒,同時將廢品率從15%降至5%以下。中山五金金屬粉末注射加工從2019年至今,澤信用MIM技術重新定義金屬零件制造標準。

汽車工業對零部件的輕量化、高的強度和復雜結構集成需求推動MIM技術廣泛應用。在發動機系統中,MIM制造的渦輪增壓器葉片厚度0.5mm,卻能承受1000℃高溫和200m/s的氣流沖擊,通過優化粉末粒徑(D50=8μm)和燒結工藝,使葉片密度達到99.2%,抗疲勞壽命較鍛造件提升50%。在傳動系統中,MIM同步器齒轂將傳統工藝需焊接的齒圈、花鍵和定位槽整合為單一零件,重量減輕30%,同時通過表面滲碳處理使齒面硬度達HRC58-62,滿足20萬次換擋測試需求。新能源汽車領域,MIM技術用于制造電池包連接片,通過銅-鋼復合成型實現導電(銅層)與結構支撐(鋼層)的雙重功能,接觸電阻低于0.5mΩ,較傳統螺栓連接降低80%。此外,MIM支持跨尺度結構制造,如將直徑2mm的燃油噴射閥針與直徑20mm的閥座通過漸變過渡區連接,消除傳統焊接的應力集中問題,使噴射的精度提升15%。
金屬粉末注射成型技術的工藝流程主要包括喂料制備、注射成型、脫脂和燒結四個關鍵環節。在喂料制備階段,需要精確控制金屬粉末的粒度分布、純度以及粘結劑的種類和比例,將金屬粉末與粘結劑在高溫下混合均勻,制成具有合適流動性和粘彈性的喂料。注射成型過程中,將喂料加熱至適宜溫度,使其具有良好的流動性,然后通過注射成型機的高壓注射,將喂料準確注入設計好的模具型腔中,冷卻后得到具有一定形狀和尺寸的生坯。脫脂環節是去除生坯中的粘結劑,通常采用熱脫脂、溶劑脫脂或催化脫脂等方法,使粘結劑逐步分解或溶解,為后續的燒結做準備。是燒結階段,將脫脂后的坯件在高溫下進行燒結,使金屬粉末顆粒之間發生擴散和結合,形成致密的金屬零件,同時提高零件的力學性能和物理性能。每個環節都需要嚴格控制工藝參數,以確保終產品的質量和性能。東莞市澤信新材料科技借助金屬粉末注射技術,將鎖具內部精密零件一體成型,減少組裝縫隙隱患。

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。利用金屬粉末注射技術生產醫療器械部件,經多輪檢測確保生物相容性達標,安全可靠。湛江五金工具金屬粉末注射
東莞市澤信新材料科技的金屬粉末注射轉軸,經過多道檢測工序,確保每一根產品的質量穩定可靠。中山五金金屬粉末注射加工
盡管MIM技術優勢明顯,但其發展仍面臨三大挑戰:一是材料成本高,高性能合金粉末(如鈦合金、鈷基合金)價格是普通不銹鋼的3-8倍,限制了大規模應用;二是工藝周期長,脫脂-燒結總時間通常需20-40小時,導致生產效率低于壓鑄或機加工;三是大型零件(尺寸>100毫米)易因收縮不均產生變形,尺寸精度控制難度大。針對這些問題,行業正探索多條創新路徑:在材料方面,通過氣霧化法制備低成本、高純凈度的合金粉末,例如某企業開發的預合金化鈦鋁粉末,將成本降低45%;在工藝方面,開發快速脫脂技術(如微波輔助脫脂)和高速燒結爐(采用感應加熱將燒結時間縮短至1小時以內);在裝備方面,引入多材料共注射技術,實現金屬-塑料或金屬-陶瓷復合結構的一體化成型,例如某企業制造的5G基站散熱器,通過MIM成型銅芯+塑料外殼的復合結構,導熱效率提升25%。此外,AI技術在MIM工藝優化中的應用也日益寬泛,例如通過機器學習模型預測燒結收縮率,可將尺寸精度從±0.2%提升至±0.05%,為航空航天、新能源等領域的高級制造提供更強支撐。預計到2027年,全球MIM市場規模將突破60億美元,年復合增長率達8.5%。中山五金金屬粉末注射加工