金属注射成型与压铸：哪个更好？

在金属注射成型和压铸之间做出选择是一个至关重要的决定。 金属注射成型 是一种更为复杂的工艺，需要经过多个步骤来制造零件，因此适合生产大量小型而复杂的零件。

另一方面，与 MIM 工艺相比，压铸所需的步骤更少，并且无论对于小批量生产还是大批量生产而言，成本都更便宜。

MIM 和压铸这两种方法涉及较高的初始设置和自动化程度，因此在选择最合适的方法之前，正确了解其流程和最终输出至关重要。

 

MIM的背景

金属注射成型 (MIM) 工艺由 Raymond Welch 于 1970 世纪 XNUMX 年代发明。该方法可以成型金属部件，就像塑料一样 注塑成型 工艺。MIM 的主要区别在于金属粉末与热塑性粘合剂结合，随后被去除。另一方面，塑料注塑成型在整个过程中都加入了玻璃或陶瓷纤维等添加剂。金属/粘合剂进一步送入注塑机筒中。预期的筒体具有一个螺杆，螺杆的柄不断扩大。随着螺杆的旋转，粉末逐渐填满更紧凑的空间。

螺杆产生的压力主要产生热量，熔化含有金属粉末的塑料粘合剂。此外，还加热料筒以产生额外的能量。在足够量的材料熔化后，螺杆往复运动并将熔体推入双腔模具中，并在注射过程中保持填充状态。 

之后，当混合物冷却后，将绿色部分撇去。为了获得最终特性，将粘合剂去除，留下孔隙，然后通过烧结消除孔隙，从而形成完全致密的组件。将绿色部分暴露于溶剂或催化剂中，然后加热以烧掉粘合剂并使部件变成棕色。最后但并非最不重要的是，烧结部件以根据部件的材料将其体积减少 15-30%。

 

金属注射成型-MIM 工艺

MIM零件 

当比较金属注射成型与压铸时，MIM 工艺相对更为详细。

首先，生产基础合金的金属粉末，然后将其与热塑性粘合剂混合以获得进料。这是注塑过程中使用的加工助剂粘合剂，但必须从最终产品上剥离。最终部件的性能完全取决于最终部件的金属粉末性质。

此外，据观察，在工艺的混合阶段，粘合剂和金属粉末均被加热。原料可在内部制备，或购买半成品用于成型。

然后，使用注塑机将原料注入模具中。成型后，该部件被称为“绿色”部件。MIM 与塑料注塑成型工艺有很多共同之处，因此可以使用相同的设置来创建部件。在成型过程中，部件冷却，然后从模具中弹出。进一步检查这些部件是否有缺陷。下一步是脱脂。通常，它使用催化剂、溶剂和热炉。这反过来具有消除热塑性粘合剂同时保持部件结构的好处。有时，可能会留下粘合剂的痕迹，甚至这些痕迹也会通过部件的多孔结构消失。

最后，将部件加热至烧结温度，使颗粒结合在一起并形成坚固的净形状。在烧结过程中，部件的尺寸可能会减小 15% 至 30%。此外，MIM 部件可以根据其用途进行热处理或表面处理，以达到其他所需的标准。由于设计的多功能性和净形状生产能力，MIM 在许多行业中被广泛接受。

 

压铸背景

- 压铸 压铸工艺涉及制造不同形式的金属部件，其中将熔融的金属压入模具中。该工艺于 1838 年首次使用，并于 1849 年获得专利。最早使用的金属是铅和锡，后来在 1914 年改为包括铝和锌。目前，使用镁、铜和硅。压铸通常仅限于有色金属，尽管可以谨慎使用黑色金属。

熔融金属也可以在高压下强制/泵入，也可以通过重力送入。部件冷却后弹出，这个过程可能需要 30 秒到 XNUMX 分钟，具体取决于部件的大小和厚度。必须修剪来自浇口、流道和分型线的任何腹板，可以手工或使用压模来完成。

 

压铸工艺

 

压铸工艺

- 压铸服务 起源于近 200 年前。如今使用的大多数技术都遵循类似的概念。尽管某些行业可能会采用其他步骤来满足特定的制造要求，但以下阶段保持一致：

• 夹紧： 首先，清洗模具。然后，将模具紧紧关闭，以防止在操作过程中打开。使用润滑剂可避免粘连并控制模具内部的温度。
• 注射： 压力是通过注入熔融金属来施加到模具上的，压力范围从低至 20,000 psi 到高至 31,000 psi，具体取决于所使用的铸造类型（热室铸造或冷室铸造）。注入时间会随着所用模具的类型和零件所需的壁厚而变化。外表面具有多种图案且包含复杂内部结构的模具通常需要更长时间才能填充。
• 冷却方式： 熔融金属一旦填满模具，冷却就开始了。金属在填满模腔时开始冻结。零件的几何形状和厚度是决定零件冷却时间的关键因素。
• 弹射： 充分冷却后，模具的两半打开，成品部件被推出。然后该过程准备对下一个铸件进行同样的操作。
• 修整： 所有可能残留的金属和毛边都必须手工修整掉。修整也可以使用第二个模具进行。

 

金属注射成型与压铸：运行成本

压铸机的运营成本明显低于金属注射成型 (MIM) 机的运营成本。

压铸的运营费用通常为几千美元，而 MIM 机器的成本可能高达数万美元。由于零件成型复杂，MIM 工艺和机械的成本自然比其他金属铸造工艺更高。此外，压铸机相对较重，不太可能出现需要修理的问题。与 MIM 机器相比，这在许多情况下使其效率更高，运行时间更长，从而进一步提高成本效益。

 

金属注射成型的优点和缺点

MIM 工艺最适合使用传统注塑技术生产具有复杂几何形状的小型复杂部件。尽管如此，压铸工艺往往难以实现薄型特征。在 MIM 中，烧结过程中仅使用高温，不涉及熔融金属，因此可以使用高熔点材料，而不会产生任何加工复杂性。

MIM 的缺点包括由于工具复杂，设备成本高昂。由于金属粉末具有磨蚀性，MIM 模具的使用寿命通常比压铸模具短。此外，MIM 需要多个后成型工艺，这不仅耗时，还会增加总体制造成本。其次，致密化过程中的大量收缩需要增强模具设计以满足高度具体的尺寸要求。

 

压铸的优缺点

压铸和MIM所使用的模具，压铸模具的使用寿命比MIM模具更长，压铸模具最多可以生产一百万个零件，而MIM模具最多只能生产几十万个零件。与MIM产品相比，压铸产品不易收缩，这使得模具更容易制造成所需的尺寸。

压铸通常仅限于有色金属。然而，铸造中也使用钢等黑色金属，但这些材料的高熔点会大大减少模具的使用次数。此外，高压制芯会导致气体滞留，产生孔隙，并降低零件的机械性能。MIM 零件的孔隙率通常要低得多，这对其机械性能有利。

 

比较表：金属注射成型与压铸

表：金属注射成型和压铸的属性

属性	金属注射成型	压铸
黑色金属加工	是	很少
壁厚范围	0.040英寸至0.120英寸	0.04英寸至0.2英寸
经济高效的生产	没有	是
流程的复杂性	多重步骤	一小步
材料相容性	钨、不锈钢、工具钢、 硬质合金、镍合金和贵金属。	铝、锌、铜、镁、铅、白镴、锡

 

MIM 与压铸的更多比较

• 成本效益： 两者都需要较高的产量才能实现最佳模具成本。压铸通常便宜 30%，因为生产后所需的工序较少。
• 生产速度： MIM 成型阶段比压铸更快。然而，额外的后处理延长了 MIM 的总制造时间。
• 生产量： MIM 和压铸都适合大批量生产。MIM 最适合制造复杂和小型的零件，而压铸则适合制造复杂和大型的零件。
• 材料用途： 压铸仅适用于有色金属材料，例如 铝压铸件、锌和镁铸造。而 MIM 处理黑色金属和有色金属，以及一些其他特殊材料，如钛和镍合金，而不锈钢是 MIM 工艺中最常用的材料。

 

总结

选择金属注塑成型还是压铸成型主要取决于项目需求和预期应用。有几个重要的考虑因素；例如；零件复杂性、制造零件尺寸、使用的材料类型、每个周期或运行的生产数量以及零件的​​总成本。但是，每种方法都很难理解。别担心！Prolean 是专业的，致力于产品质量，它采用专业和先进的设备来提供优质的 注塑服务 根据客户的需求。