注：這是三部分系列的第三部分，包括金屬注射成型(1)趨勢，(2)材料/工藝的進(jìn)步和(3)應(yīng)用。
金屬注射成型(MIM)依靠的是一種熱塑性聚合物共混物，體積約為60%的小型金屬粉末填充。這種聚合物和粉末的混合物是注射成型形成一個復(fù)雜的形狀。一旦成型完成，聚合物(粘合劑)被提取，小粉末被燒結(jié)。
燒結(jié)是一種旨在誘導(dǎo)顆粒致密化的高溫?zé)崽幚?因此，最終產(chǎn)品通常比模具小15%，但致密程度達(dá)到機(jī)械和物理性能與鍛制金屬材料相當(dāng)?shù)乃健?br />
雖然通過MIM可以制作出許多復(fù)雜的幾何形狀，但只有某些部件的特性才能證明具有成本效益。小粉末比熟料貴，因此有一個初始材料成本的損失。
早期識別與MIM技術(shù)相匹配的設(shè)計(jì)有助于確保經(jīng)濟(jì)成功。典型的考慮因素包括材料、性能、部件尺寸和形狀、公差、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)數(shù)量和設(shè)計(jì)特征。例如，MIM擅長用死角孔、燕尾、槽、螺紋或曲面形成形狀。
作為考慮MIM的起點(diǎn)，接下來的圖總結(jié)了典型的、最小的和最大的屬性。有些解釋是有道理的。
在實(shí)踐中，有許多技術(shù)變體-粉末類型，粘結(jié)劑配方，脫粘技術(shù)和燒結(jié)爐。這種變化會影響到每個公司的能力。因此，生產(chǎn)商與生產(chǎn)商之間存在著很大的差異，這在很大程度上取決于設(shè)備的年代。
MIM功能
讓我們首先看一下手機(jī)鉸鏈槍管，關(guān)節(jié)和凸輪MIM電子應(yīng)用開發(fā)。Parmatech公司的手機(jī)鉸鏈槍管/指節(jié)/凸輪適用于最終用戶摩托羅拉是一個由四部分組成的組件，可用于舊式摩托羅拉Model V60C手機(jī)的翻蓋組件。
零件壁薄，幾何形狀復(fù)雜，除MIM外，任何工藝都難以經(jīng)濟(jì)地制造。它們的密度為7.6克/厘米(克/立方厘米)。
凸輪和轉(zhuǎn)向節(jié)由17-4PH不銹鋼粉末制成，最小抗拉強(qiáng)度為793 MPa（MegaPascals，115,000 psi），最小屈服強(qiáng)度為648 MPa（94,000 psi），伸長率為4％。鉸鏈筒由316L不銹鋼粉末制成，是一種非磁性合金，最小抗拉強(qiáng)度為448 MPa（65,000 psi），最小屈服強(qiáng)度為138 MPa（20,000 psi），伸長率為40％。
右鉸鏈和左關(guān)節(jié)組裝在鉸鏈筒的相對兩端以形成翻轉(zhuǎn)組件機(jī)構(gòu)。右轉(zhuǎn)向節(jié)上的橢圓形孔裝有一根光管，左轉(zhuǎn)向節(jié)上的槽是一根導(dǎo)管，用于在手機(jī)座和翻蓋組件之間進(jìn)行接線。
手機(jī)鉸鏈槍管，指關(guān)節(jié)和凸輪
除了凸輪之外，關(guān)節(jié)和鉸鏈筒制造系統(tǒng)是通過批量溶劑，脫脂，燒結(jié)和后燒結(jié)的大量部件流動制成的。凸輪和關(guān)節(jié)制成網(wǎng)狀。鉸鏈筒的長度和槽直徑被鑄造，并且槽端翼片通過自動裝置扭轉(zhuǎn)。
在嚴(yán)格的工藝控制條件下，每月生產(chǎn)幾十萬件，同時保持質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)cp為2.0，CPK(工藝能力)為1.5。設(shè)計(jì)了鉸鏈筒的長度和槽徑，并將關(guān)節(jié)拋光到A類表面光潔度。凸輪和鉸鏈筒鍍鎳聚四氟乙烯，具有潤滑性和耐磨性。
其次，針驅(qū)動和遠(yuǎn)側(cè)關(guān)節(jié)裝配是MIM醫(yī)療應(yīng)用的一個很好的例子。史密斯金屬產(chǎn)品的針頭驅(qū)動和終端用戶直觀手術(shù)的遠(yuǎn)側(cè)安裝是由17-4PH不銹鋼粉末制成的針頭驅(qū)動器和遠(yuǎn)端刀。
針驅(qū)動和遠(yuǎn)端U形夾組件
這些部件在微創(chuàng)內(nèi)窺鏡daVinci機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)中起作用。高精度機(jī)器人系統(tǒng)執(zhí)行復(fù)雜的手術(shù)操作，因?yàn)閯討B(tài)控制的關(guān)節(jié)提供了儀器尖端的人類手腕的靈活性。
在一般腹腔鏡手術(shù)中，穿刺針插入到肩胛骨遠(yuǎn)端，縫合切口。毛坯抓地力的兩部份是由客戶配對并加工成所需形狀的。驅(qū)動電纜通過針的樞軸點(diǎn)上方的孔插入。遠(yuǎn)端U形夾以凈形狀供應(yīng)，除了最終的表面修整操作。
這些部件的密度范圍為7.68-7.72g /cm³（克/立方厘米）。遠(yuǎn)端U形夾具有35-38 HRC硬度和10％的伸長率。拉伸屈服強(qiáng)度為1100MPa（160,000psi）。針式驅(qū)動器的硬度范圍為38 - 42，伸長率為8％。拉伸屈服強(qiáng)度為1070MPa（155,000psi）。
與數(shù)控加工棒料零件相比，金屬注射成型節(jié)省了90％的成本。
接著，以一個泵體和空腔板為例，給出了一個很好的工業(yè)實(shí)例。飛利浦公司的工業(yè)泵體和最終用戶霍尼韋爾空腔板由復(fù)雜的316 L部件組成，與以前的機(jī)械泵相比，這些部件提供了更好的可靠性和簡化的裝配。（文章來源于網(wǎng)絡(luò)）
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