将微米级金属粉末(粒径通常为5-15μm)与热塑性粘结剂(石蜡、聚甲醛、聚乙烯等)按精确配比投入密炼机中,在150-180℃温度下加热混炼,使粉末颗粒被粘结剂均匀包裹,形成具有良好流动性的膏状混合物。混炼后的物料经造粒机挤出、切粒,制成直径2-3mm、长度3-5mm的圆柱形喂料颗粒。造粒过程可去除混炼时夹带的气泡,确保喂料密度均匀。方驰配置有专业密炼机及配套造粒产线,日处理能力达600kg。
工艺流程
金属粉末注射成型(MIM)是将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一种近净成形加工技术。方驰MIM的完整工艺流程包括以下六个核心步骤。
将微米级金属粉末(粒径通常为5-15μm)与热塑性粘结剂(石蜡、聚甲醛、聚乙烯等)按精确配比投入密炼机中,在150-180℃温度下加热混炼,使粉末颗粒被粘结剂均匀包裹,形成具有良好流动性的膏状混合物。混炼后的物料经造粒机挤出、切粒,制成直径2-3mm、长度3-5mm的圆柱形喂料颗粒。造粒过程可去除混炼时夹带的气泡,确保喂料密度均匀。方驰配置有专业密炼机及配套造粒产线,日处理能力达600kg。
将喂料颗粒加入注射机料斗,加热至170-200℃呈熔融状态,通过螺杆推进注入精密模具型腔。模具温度控制在90-130℃之间,熔体在型腔内快速冷却固化,形成与模具型腔形状一致的零件生坯。注射工序的关键在于控制温度、压力、速度等参数,以避免短射、飞边、熔接痕、翘曲等缺陷。方驰可生产重量小于100克的微型至小型精密零件。以手机Type-C外壳为例,单机单次注射循环约15秒,每日可注射90万件。
脱脂的目的是去除生坯中的大部分粘结剂,在零件内部形成连通孔隙网络,为后续烧结做准备。方驰采用催化脱脂工艺,将生坯置于脱脂炉中,加热至110-130℃,通入硝酸或草酸蒸气作为催化剂,促使聚甲醛基粘结剂分解为甲醛气体并排出炉外。脱脂过程中不产生液相,零件不变形,尺寸精度保持良好。脱脂时间根据零件壁厚确定,通常为4-8小时。脱脂后的零件呈灰白色,体积不变但重量约减少30-40%,称为棕坯。方驰配置6台星特烁、斯百睿脱脂炉,日处理能力达144万件(以Type-C外壳计)。
棕坯在高温烧结炉中进行致密化烧结。炉内温度升至1200-1350℃,保温1-4小时。在高温下,金属原子扩散迁移,粉末颗粒之间的孔隙逐渐闭合,零件体积收缩约15-20%,最终达到理论密度的97%以上。烧结在真空或保护气氛(氢气、氩气、氮气)中进行,防止金属氧化。烧结后的零件具有金属光泽和优异的力学性能。
烧结后的零件已经接近成品形状,但根据客户要求可能需要进行后处理:
- 尺寸精加工:使用CNC车床、铣床对螺纹孔、高精度配合面进行少量切削加工,达到±0.005mm精度。
- 热处理:对17-4PH等沉淀硬化不锈钢进行固溶+时效处理,提升硬度和强度。
- 表面处理:包括抛光、喷砂、电镀、PVD镀膜、钝化等,改善外观、耐腐蚀性或耐磨性。
- 组装:将多个MIM零件与其它部件装配成组件。
所有成品100%经过尺寸全检和外观检查。方驰配置5台CCD光学检测设备,同步测量12个以上关键尺寸,检测速度700件/小时,超出公差的零件自动剔除。每批次还抽取样品进行硬度、密度、盐雾、插拔寿命等性能测试。检验合格的产品按客户要求进行清洁、包装、贴标,附上出货检验报告后交付客户。每批次质量数据上传MES系统,支持全程可追溯。
后处理流程
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内部工艺:
磁溜、喷砂、中走丝、回火、钝化
委外工艺: