金屬注射成型與壓鑄：哪個比較好？

在金屬注射成型與壓鑄之間進行選擇是一個關鍵的決定。 金屬注射成型 是一種較為複雜的工藝，需要經過多個步驟來製造零件，因此適合生產大量小型且複雜的零件。

另一方面，與 MIM 製程相比，壓鑄步驟較少，並且無論是小批量生產還是大批量生產都更便宜。

MIM 和壓鑄這兩種方法涉及較高的初始設定和自動化，因此，在選擇最合適的方法之前，正確了解其製程和最終輸出至關重要。

MIM的背景

金屬射出成型 MIM 製程由 Raymond Welch 在 1970 世紀 XNUMX 年代發現。此方法形成金屬部件，與塑膠部件一樣 注塑成型 過程。 MIM 的主要區別在於金屬粉末與隨後被去除的熱塑性黏合劑結合。另一方面，塑膠射出成型在整個過程中加入了玻璃或陶瓷纖維等添加劑。將金屬/黏合劑進一步送入註塑桶中。預期的機筒有一個帶有不斷擴大的柄的螺桿。隨著螺桿旋轉，粉末逐漸填滿更緊湊的空間。

螺桿產生的壓力主要產生熱量，使含有金屬粉末的塑膠黏合劑熔化。此外，桶子可以加熱以產生額外的能量。當足夠量的材料熔化後，螺桿往復運動並將熔體驅動到兩腔模具中，該模具在註射過程中保持填充狀態。 

然後，當混合物冷卻時，將綠色部分撇去。為了獲得最終特性，去除黏合劑，留下孔隙，然後透過燒結消除這些孔隙，形成完全緻密的組件。此綠色零件暴露於溶劑或催化劑中，然後加熱以燒掉黏合劑並使零件變成棕色。最後但並非最不重要的一點是，根據零件的材料，對零件進行燒結以減少 15-30% 的體積。

金屬射出成型-MIM 工藝

MIM零件 

比較金屬注射成型與壓鑄成型時，MIM 製程相對更詳細。

首先，生產基礎合金的金屬粉末，然後與熱塑性黏合劑混合以獲得原料。這是注塑過程中使用的加工助劑黏合劑，但必須從最終產品上剝離。最終部件的性能完全取決於最終部件的金屬粉末性質。

此外，據觀察，在該過程的混合階段，黏合劑和金屬粉末都被加熱。原料可以在內部製備，也可以作為半成品購買用於成型。

然後，使用注塑機將原料注入模具中。成型後，該部件稱為“綠色”部件。 MIM 與塑膠射出成型過程有很多共同點，因此可以使用相同的設定來創建零件。在成型過程中，零件冷卻，然後從模具中彈出。進一步檢查這些零件是否有缺陷。接下來的步驟就是解綁定。一般來說，它使用催化劑、溶劑和熱爐。這反過來又具有消除熱塑性黏合劑同時保持零件結構的優點。有時，黏合劑的痕跡可能會留下，甚至這些痕跡也會透過零件的多孔結構消失。

最後，將零件加熱至燒結溫度，將顆粒連接在一起並形成堅固的淨形狀。在燒結過程中，零件尺寸的體積可能會減少 15% 至 30%。此外，MIM 零件可依其用途進行熱處理或表面處理至其他所需標準。由於設計的多功能性和淨成型生產能力，MIM 被許多行業廣泛接受。

壓鑄背景

壓鑄 該過程涉及製造不同形式的金屬零件，其中將熔融金屬壓入模具中。它於 1838 年首次使用，並於 1849 年獲得專利。壓鑄通常僅限於有色金屬，但也可以少量使用黑色金屬。

熔融金屬也可以在高壓下強制/泵入，或者可以透過重力供給。然後冷卻後將零件彈出，這個過程可能需要 30 秒到一分鐘，具體取決於零件的尺寸和厚度。澆口、流道和分型線的任何腹板都必須修剪掉，可以手工或使用壓模來完成。

壓鑄工藝

壓鑄工藝

壓鑄服務 起源於近200年前。今天使用的大多數技術都遵循類似的概念。儘管某些行業可能會採取額外的步驟來滿足特定的製造要求，但以下階段保持一致：

• 夾緊： 首先，清洗模具。之後，將它們緊緊關閉以防止它們在操作過程中打開。潤滑用於避免粘連並控制模具內部的溫度。
• 注射： 透過注射熔融金屬對模具施加壓力，壓力範圍從低至 20,000 psi 到高達 31,000 psi，具體取決於所使用的鑄造類型（熱室鑄造或冷室鑄造）。注射時間可以根據所使用的模具類型和零件所需的壁厚而變化。外表面具有多種圖案且包含複雜內部結構的模具通常需要更長的時間來填充。
• 冷卻方式： 一旦熔融金屬充滿模具，冷卻就開始。金屬在填充模腔時開始凍結。零件的幾何形狀和厚度是決定零件冷卻時間的關鍵因素。
• 彈射： 充分冷卻後，模具的兩半打開，成品零件被排出。然後，該過程準備對下一個鑄件執行相同的操作。
• 修整： 所有可能留下的金屬和毛邊都必須手工修剪掉。也可以使用第二個模具來修整。

金屬射出成型與壓鑄：運作成本

壓鑄機的運作成本明顯低於金屬射出成型 (MIM) 機。

壓鑄營運費用通常為數千美元，而 MIM 機器成本可能高達數萬美元。與其他金屬鑄造製程相比，MIM 製程和機械的成本本質上更多是由於零件形成複雜。此外，壓鑄機相對較重，不太可能出現需要修復的問題。與 MIM 機器相比，這使得它們在許多情況下效率更高、運行時間更長，從而進一步提高成本效益。

金屬注射成型的優點和缺點

MIM 製程是使用傳統注塑技術生產具有複雜幾何形狀的小型複雜零件的最佳選擇。儘管如此，壓鑄往往難以實現薄的特徵。 MIM在燒結過程中僅使用高溫，不涉及熔融金屬，可使用高熔點材料，且沒有任何加工複雜性。

MIM 的缺點包括由於模具複雜而導致設備成本高昂。由於金屬粉末具有磨蝕性，MIM 模具的使用壽命通常比壓鑄模具短。此外，MIM需要數道後成型工藝，這不僅耗時，而且增加了整體製造成本。其次，緻密化過程中的大量收縮需要增強模具設計，以滿足高度特定的尺寸要求。

壓鑄的優點和缺點

至於壓鑄和MIM所使用的模具，前者的模具​​比後者的使用壽命更長。壓鑄模具可以製造多達一百萬個零件，而MIM模具只能製造多達數十萬個零件中的幾個零件。與MIM產品相比，壓鑄產品不太可能收縮。這使得模具製造更容易達到所需的尺寸。

壓鑄通常僅限於有色金屬。然而，鑄造時使用鋼等黑色金屬，但這些材料的高熔點會大大減少模具的使用次數。此外，高壓製芯會導致氣體滯留，產生孔隙，並降低零件的機械性能。 MIM 零件通常具有較低的孔隙率，這有利於其機械性能。

比較表：金屬射出成型與壓鑄成型

表：金屬注射成型和壓鑄的屬性

MIM 和壓鑄的更多比較

• 成本效益： 兩者都需要較高的產量才能達到最佳模具成本。由於生產後所需的工序較少，壓鑄通常便宜 30%。
• 生產速度： MIM 成型階段比壓鑄快。然而，額外的後處理會延長 MIM 的總製造時間。
• 生產量： MIM 和壓鑄均適合大量生產。 MIM 在製造複雜和小型零件時最有用，而壓鑄則適合製造複雜和大型零件。
• 材料用途： 壓鑄僅適用於有色金屬材料，例如 鋁壓鑄件、鋅和鎂鑄造。同時，MIM 處理黑色金屬和有色金屬，以及一些其他特殊材料，如鈦合金和鎳合金，而不銹鋼是 MIM 製程中最常用的材料。

最後的思考

金屬注射成型與壓鑄之間的選擇主要取決於專案需求和預期應用。有幾個重要的考慮因素；例如;零件複雜性、製造零件尺寸、使用的材料類型、每個週期或運行的生產數量以及零件的​​總體成本。然而，每種方法都很難理解。不用擔心！ Prolean專業，致力於產品品質，採用專業精良的設備，提供優質的產品 注塑服務 根據客戶的需求。