MIM(Metal Injection Molding)粉末冶金是一種將金屬粉末與有機粘結劑混合后注射成型,在高溫下除去有機物,并通過燒結和熱處理得到最終零件的制造工藝。MIM工藝流程可以分為粉末制備、混合、注射成型、脫脂、燒結和后處理等幾個步驟。
1. 粉末制備
在MIM工藝中,首先需要選擇適合的金屬粉末,通常為細粉末,適宜的粒度范圍為0.5-20μm。金屬粉末通常通過氣霧化、水霧化等方法制備,在此過程中,金屬液體通過高速氣流或水流霧化為細小的顆粒。
2. 混合
將金屬粉末與有機粘結劑按一定比例混合。有機粘結劑主要用于形成粉末的流動性,使其能夠注射成型。同時,有機粘結劑還可以起到潤滑作用,減少粉末顆粒間的摩擦。
3. 注射成型
將混合好的金屬粉末和有機粘結劑放入注射成型機中,通過高壓將其注射到模具中,形成所需的形狀。注射成型機通常具有加熱和冷卻功能,以控制注射過程中的溫度變化。
4. 脫脂
注射成型后得到的零件是由有機粘結劑和金屬粉末組成的綠體,需要通過脫脂過程去除有機物。脫脂過程分為兩個階段:初始脫脂和終點脫脂。初始脫脂是在低溫下將大部分有機物去除,終點脫脂是在高溫下將殘留的有機物完全去除。
5. 燒結
經過脫脂處理后的零件進行燒結。燒結是指在控制溫度下,將零件置于特定的氣氛中,使金屬粉末顆粒發(fā)生結合,形成致密的金屬結構。燒結溫度和燒結時間由材料的性質和形狀等因素決定。
6. 后處理
經過燒結的零件還需要進行一些后續(xù)處理。例如,進行粗糙度加工、拋光、熱處理、材料性能測試等,以提高零件的表面質量和性能。
MIM工藝具有成型精度高、工件密度高、具有復雜形狀的零件可制造等優(yōu)點,適用于需要高精度、復雜形狀的金屬零件制造。然而,MIM工藝也存在一些限制,如工藝周期長、成本較高等問題,需要綜合考慮材料、工藝和經濟性的因素。