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金属挤出成型加工流程

金属挤出成型是一种常见的金属部件加工工艺,它存在多种含义,除了用于管件棒材的传统工艺,还有一种新型的挤出成型工艺 – 金属注射成型(MIM)。它是将塑料注射成形技术引入粉末冶金领域的一种新型金属零部件近净成形加工技术,结合了塑料注射成型的设计灵活性和锻造金属的强度与完整性,为复杂零件几何形状提供了成本效益的解决方案。MIM加工是粉末冶金和工业领域中发展迅猛的高新技术之一,其工艺通常包括原料准备、注射成型、脱脂处理和烧结四个独特的加工步骤,用于生产最终零件。

1. 原料准备

金属注射成型(MIM)采用特制的金属粉末与粘结剂混合,形成均匀的喂料。就像金属挤出成型需要准备合适的材料一样,我们在 MIM 中精心挑选高质量的金属粉末,确保最终产品的性能。

粉末注射成型材料
MIM粉末冶金金属注塑
2. 注射成形 将混合好的喂料注入模具中,形成所需的形状。这一步类似于金属挤出成型的挤出过程,但 MIM 能够制造更为复杂和精密的部件。
3. 脱脂 去除粘结剂,留下金属部件的雏形。虽然与金属挤出成型的流程不同,但这是 MIM 独特的工艺步骤,确保产品的精度和质量。
脱脂炉
烧结炉 (2)
4. 烧结 将脱脂后的部件进行高温烧结,使金属颗粒紧密结合,达到所需的强度和性能。这一过程如同金属挤出成型后的热处理,赋予产品优异的物理性能。
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金属挤出成型的加工优势

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挤出成型加工应用领域

医疗配件

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工艺对比

比较项目金属注射成型(MIM)精密铸造机加工钣金冲压
密度98%98%100%100%
拉伸强度
表面光洁度
微小化能力
薄壁能力
复杂程度
设计宽容度
生产能力中-高
材质范围中-高
供货能力

相较于其他的金属成形方式,MIM挤出成型的优势具体体现如下

优势具体表现
极高的设计自由度MIM工艺能够像塑胶注塑成形一样将复杂的金属零件直接成形,允许三维形状的自由设计,理论上塑胶可以实现的结构都可通过MIM工艺实现。
出色的理化性能MIM产品组织均匀、致密度好,烧结密度可达到理论密度的98%以上,甚至接近于理论密度,其理化性能表现非常出色,产品强度、硬度、延伸率等力学性能超过传统工艺。
更高的尺寸精度MIM产品一次成形尺寸精度可达+/—0.3%,一般精度要求的产品无需后加工:如配合其他加工方式,可以获得更高的尺寸精度。
更多的材料选择MIM工艺几乎可使用绝大部分金属材料,特别适用于对材料性能较高的应用场景。考虑到经济性,主要的应用材料涵盖铁基、镍基、铜基、钛基金属或合金。
精致的外观表现MIM工艺的烧结坯表面粗糙度(Ra)可做到1μm,更可以通过各种表面处理方式获得炫目的外观效果。
灵活的量产能力MIM工艺可以灵活调整和迅速提升产量,从每天几百件到每天数十万件都可以快速响应。
极高的原料利用率MIM 工艺原料利用率接近100%,是一种近净成形技术,可有效避免材料的浪费。
显著的批量成本优势MIM工艺近净成形,相较于其他工艺,特别是结构复杂产品,利用MIM 工艺批量生产成本优势明显。

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