一、前言
發達國家和地區的金屬注射成形（MIM）產品及生產企業，北美企業數量并未顯著增加，成規模的主要有十多家，規模、品種和應用領域不斷擴大，形成以醫療器械、汽車、五金工具、運動器械、輕武器及航空的應用為特色。歐洲近期MIM廠家數量和應用領域不斷擴展，以汽車零部件MIM不銹鋼和高溫合金大零件和顯微注射極小零件的應用開發為特色，成規模的主要有德、法、英、瑞士及荷蘭的十多家企業，但在MIM用粉末方面以BASF和Osprey為代表的企業增長很快。以日本為首，包括新加坡、韓國、印度、泰國、中國大陸和臺灣的亞洲MIM行業，廠家數量增長*快。日本MIM，規模不斷擴大，汽車、醫療、機械和電子等市場領域的發展均衡，在Ti合金、FeSi軟磁合金及KOVAR電子封裝等新興材料領域的投入很大。見圖1.
國內MIM行業，不銹鋼、低合金鋼、碳基Fe、Ni等微細原料粉末甚至注射料依賴進口，材質相對單一，產品應用領域以消費電子產品、槍械和口腔醫療器械為主。除少數幾家歷史較長，逐漸成規模的企業外，裝備、質量控制水平等和發達國家相比尚有差距。但由于發展前景好，市場空間大，目前產品領域重疊較小，競爭尚不十分激烈，特別是珠三角和長三角地區，據不完全統計，包括打出MIM名義的MIM企業有60多家。
MIM和切削加工，粉末冶金及鑄造的特性的對比見表1
圖1 MIM零件在全球各地區的市場分布
表1 MIM和切削加工、粉末冶金及鑄造的特性對比
特性 Aspect |
切削加工 |
粉末冶金 |
鑄造 |
MIM |
|
重量(g) |
1-10.000 |
5 - 2,500 |
1 - 1,000 |
0.01 - 250 |
|
公差(%) |
< 0.1 |
0.1 |
0.5 - 1.0 |
0.4 - 0.6 |
|
密度(%理論密度) |
100 |
92 |
99 |
99 |
|
強度(%max) |
100 |
70 |
> 95 |
> 95 |
|
壁厚(mm) |
1 - 100 |
2 - 20 |
2 - 20 |
0.2 - 10 |
|
表面粗糙度Ra(μm) |
0.2 - 4 |
2 - 5 |
5 |
1 |
二、MIM零件在汽車中的應用
1. 在渦輪增壓器中的應用，見圖2與圖3，圖4表示用MIM工藝與傳統工藝生產調節環的對比
2. 在汽車齒輪箱中的應用，見圖5。
3. 在汽車車身內部的應用，見圖6。圖7表示利用傳統工藝與MIM工藝生產座椅傳感器的對比。
圖2 MIM在渦輪增壓器中的應用
圖3 渦輪增壓器中應用的MIM零件
傳統工藝
●離心鑄造與大量的切削加工
MIM工藝
●將環模壓成近*終形狀
●后續切削加工與切削刀具磨耗少
●廢料與生產時間少
圖4 用MIM和離心鑄造與切削加工生產調節環相比，可減低生產成本
圖５ 汽車齒輪箱中的應用
圖6 車身內部的應用
傳統工藝
●為了適合生產工藝，切削加工的零件幾何形狀簡單
MIM工藝
●重量減小 43g→25g
●由于零件的功能性增多，復雜程度增大
●廢料與生產時間減少
圖7 和切削加工相比，MIM由于增加功能，可降低生產成本
部分資料由BASF公司賀敏經理提供
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