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金属注射成形技术在汽车领域的应用

发布时间:2018-1-3 14:13:28  浏览次数: 次  来源:上海精科粉末冶金科技有限公司

金属注射成形(Metal Powder Injection Molding,简称MIM)是传统粉末冶金技术和塑料注射成形技术相结合的一种高新技术。MIM始于20世纪70年代末,过去由于缺少合适的粉末及原料价格太高、知识平台不完善、技术不成熟、人们了解和市场接受时间不长、生产(包括模具制造)周期太长、投资不够等原因,其发展和应用较为缓慢。为解决MIM技术的难点,促进MIM技术实用化,80年代中期美国制定了一个高级粉末加工计划,研究内容涵括了与注射成形有关的18个课题。随后日本、德国等也积极开展MIM的开发研究。随着MIM研究的不断深入以及新型粘结剂的开发、制粉技术和脱脂工艺的不断进步,到90年代初已实现产业化。经过20多年的努力,目前MIM已成为国际粉末冶金领域发展迅速、最有前途的一种新型近净成形技术,被誉为“国际最热门的金属零部件成形技术”之一。 

目前,各国汽车工业之间的竞争日趋激烈,在激烈的竞争中获胜的前提条件是利用低成本的技术生产出高质量的产品,这就对汽车工业中的近净成形加工生产提出了更高的要求。金属粉末注射成形(MIM)技术的发展极大地促进了汽车工业的发展。 

发达国家汽车工业中的金属粉末注射成形技术日趋成熟,产品数量不断增加,产品形状也越来越复杂。而我国汽车工业中的金属粉末注射成形等近净成形技术还比较落后,因此应该在金属粉末注射成形的理论和工艺两方面开展深入的研究。 

MIM技术由于采用大量的粘结剂作为增强流动的手段,所以可以像塑料工业一样任意成形各种复杂的金属零件,这是传统粉末冶金模压工艺所不能达到的。而且由于注射成形是一种近净成形工艺,基本上不需要后续加工,使得零件制造成本大大降低,以前需几十道机加工序的零件可以一次成形获得。另外,由于注射成形时流动充填模腔的均匀性,使得MIM产品各处密度均匀,避免了PM模压工艺中不可避免的密度不均匀性。且由于采用细粉,产品烧结后可达到很高的密度,因而MIM产品的力学性能优于模压和精密铸造产品。目前,MIM技术在汽车工业中主要用于汽车供油系统的喷油嘴、安全带配件、汽车座椅电动调节装置配件、安全气囊传感装置配件及汽车内饰零件的生产上。 

汽车制造业是MIM 零件的最大用户,约占MIM零件总销售额的6o%以根据对美国金属市场统计,1990年美国每辆轿车用MIM零件10.9 kg,1999年用l5.9 kg.增加了46%用M1M技术生产汽车零件的材料通常是Fe一2Ni、Fe-0.4C一1cr一0.75Mn一0.2Mo Fe一0 2C_0.5Cr一0.6Mn一0 5Ni等低合金钢,也用少量不锈钢。 

20世纪90年代以来,粉末注射成形产品的全球销售量一直以30%以上的年增长率发展。在2000年,全世界粉末注射成形产品的全球销售量估计超过7亿美元,2003年超过10亿美元,到2008年全球MIM产品销售量预测将达到20亿美元。随着汽车工业的持续发展,MIM技术在汽车工业中的应用也逐年稳步增长,MIM汽车产品约占市场的l0%。


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