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金屬注射成型 (MIM) 非常適用于大批量生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的小型復(fù)雜醫(yī)療設(shè)備部件。

如今，從汽車、消費(fèi)電子、航空航天和國(guó)防到牙齒矯正和醫(yī)療設(shè)備，各行各業(yè)對(duì)小型、輕質(zhì)、高強(qiáng)度、復(fù)雜形狀部件的需求都在增長(zhǎng)。

傳統(tǒng)的機(jī)械加工和注塑成型在生產(chǎn)醫(yī)療設(shè)備部件方面各有利弊，尤其是在零件可能較小且需要更多可操作性的情況下。金屬注射成型 (MIM) 是一種混合技術(shù)，它融合了塑料注射成型的成型能力和傳統(tǒng)粉末冶金的材料靈活性。材料選擇、零件尺寸、體積和公差都是決策過(guò)程中的重要因素。

材料

MIM 是一種類似于塑料注射成型但使用金屬原料的工藝。粉末金屬原料在高溫和高壓下進(jìn)行加工，以有效且高效地大批量生產(chǎn)小型、精密、高性能零件。這項(xiàng)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的技術(shù)可產(chǎn)生高質(zhì)量的機(jī)械性能和出色的強(qiáng)度、延展性和磁響應(yīng)。它非常適合創(chuàng)建具有更復(fù)雜形狀的組件和具有獨(dú)特幾何形狀的小型高精度零件，用于手術(shù)器械、人工關(guān)節(jié)和起搏器。

流程概述

使用注塑成型時(shí)，重要的是要記住并非所有原料和工藝都是相同的。為了獲得最佳的機(jī)械性能、高密度和小尺寸變化，從金屬基體中獲得有機(jī)粘合劑和表面活性劑的一致收縮和擴(kuò)散至關(guān)重要。擴(kuò)散不良通過(guò)捕獲氣體增加了金屬基體中的空隙，而較低的密度將顯著降低零件的強(qiáng)度。

由于 MIM 技術(shù)的靈活性，可以根據(jù)客戶所需的特定屬性定制材料成分。一些成分是不銹鋼、低合金鋼、碳鋼、鎳合金、工具鋼和鎢合金。

零件尺寸

MIM 更適合大規(guī)模制造各種材料的小型復(fù)雜幾何部件，因?yàn)樗梢砸员韧悪C(jī)加工部件低得多的成本實(shí)現(xiàn)其理論密度的 95% 至 98%。

體積

MIM 非常適合以穩(wěn)定的質(zhì)量進(jìn)行大批量生產(chǎn)的自動(dòng)化。加工通常需要更長(zhǎng)的循環(huán)時(shí)間，因此更適合需要具有更嚴(yán)格公差的復(fù)雜形狀的低產(chǎn)量。相比之下，只要應(yīng)用程序具有較少的關(guān)鍵公差，使用 MIM 完成的操作就非常少。盡管在創(chuàng)建 MIM 模具時(shí)需要進(jìn)行初始資本投資，但如果在大批量生產(chǎn)中攤銷，則可以很快收回這筆成本。

寬容

公差具體取決于特征尺寸。特征越大，由于收縮誤差的傳播，容差就越大。燒結(jié)過(guò)程中的收縮率一般在 15% 到 18% 之間。因此，特征越大，誤差的傳播越大。另一種影響預(yù)期結(jié)果的現(xiàn)象是非各向同性的。由于重力的原因，垂直方向的收縮會(huì)更大。由于工件和爐具之間的阻力，在最長(zhǎng)的縱向方向上發(fā)生的收縮最小。

MIM 非常適合為復(fù)雜組件以及需要組裝的零件生產(chǎn)形狀復(fù)雜的零件。對(duì)于具有復(fù)雜設(shè)計(jì)幾何形狀的小型精密零件的高產(chǎn)量也是如此。該過(guò)程適用于需要大批量和一致質(zhì)量的自動(dòng)化。MIM 技術(shù)也是經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)微型零件的最佳可行工藝。

工程師應(yīng)該與專注于 MIM 技術(shù)和加工的公司一起盡早解決開(kāi)發(fā)問(wèn)題。無(wú)論最終使用何種技術(shù)，具有這兩個(gè)過(guò)程專業(yè)知識(shí)的工程師都可以建議設(shè)計(jì)修改并提供輸入以使產(chǎn)品獲得最佳性能。雖然您當(dāng)然可以在中途切換操作，但預(yù)先考慮設(shè)計(jì)因素可以節(jié)省時(shí)間和成本。