MIM工藝在汽車領域中的應用
金屬注射成形(Metal Injection Molding,MIM)是一種適于生產小型、三維復雜形狀以及具有特殊性能要求制品的近凈成形工藝。
該工藝的過程是:將金屬粉末與有機粘結均勻混合成具有流變性的粒料,采用注射機將物料注入具有零件形的模具型腔中形成毛坯件,然后再脫除粘結劑并進行燒結,使其形成為高度致密的金屬零件,必要時還可以進行相的后處理。
MIM 技術作為一種制造高質量精密零件的注射成型技術,具有常規粉末冶機加工和精密鑄造方法無法比擬的優越性。
作為第五代金屬成型技術,MIM具有能大批量、高效率成形具有復雜形狀的零件的特點,因此廣泛應用于電子3C、汽車零部件、醫療器械、工業設備以及日常用品中。
MIM件在汽車零部件商的應用最大,國內做汽車零部件的MIM企業相對少很多,但MIM在汽車中的應用潛力大,利潤豐厚。常見應用有:點火控制鎖部件、渦輪增壓器轉子、閥門導軌部件、汽車剎車裝置部件、汽車防曬棚部件、離合器內環、撥叉套、分配器套、汽車導管等。
汽車產業已經大量采用MIM工藝生產一些形狀復雜、雙金屬零件以及成組的微小型零件,例如渦輪增壓零件、調節環、噴油嘴零件、葉片、變速桿、齒輪箱、車鎖、傳感器、安全氣囊、安全帶調節器、點火開關、倒車檔、活動車頂部件、助力轉向部件等。
汽車產業已成為MIM零件的主要應用領域,如在發動機、齒輪箱、渦輪增壓器、鎖止機構、轉向系統和電子系統中使用的形狀很復雜的零件,不勝枚舉。
(1)BMW發動機的搖臂
有一種是隨滾子轉動式搖臂。這是一種由低合金鋼制造的控制發動機的可變氣門正時行程的搖臂。其特點是,中空構造形式、重量輕,這是用其他方法難以制作的。
(2)換擋桿
這是一個用量非常大的MIM零件,用于乘用車手動變速器。
這個零件的生產過程是:注射成型,燒結,硬化處理及組裝軸。
用的材料是Fe2Ni,零件在燒結后要進行滲碳淬火。
(3)渦輪增壓器葉片
在汽車柴油機渦輪增壓器中用的這種MIM可變截面噴嘴葉片的產量很大。這個零件能達到嚴格的尺寸公差要求,用切削加工可使葉片葉型達到±0.015mm的精度。
葉片是用專用模具生產的,這種模具打開時具有極好的滑動功能,在脫出時可減小變形。MIM生產可使生產成本減低20%。
現在,最先進的是MIM高溫合金零件生產,其市場份額一直在增高。如Inconel 713材料都有現成的MIM注射料可用。
MIM生產工藝,由于用的是細小分散的粉末,交付的零件都具有很均勻的顯微組織,這大大改進了精密鑄造產品的顯微組織。
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