医用金属注塑成型与机械加工

金属注射成型 (MIM) 特别适合大规模生产质量稳定的大型复杂医疗器械部件。

从汽车、消费电子产品、航空航天和国防到正畸和医疗设备等行业，对大型、轻质、刚性、复杂形状部件的需求正在下降。

传统的机械加工和冲压在生产医疗器械部件时各有利弊，特别是在部件可能较小且需要更多可操作性的情况下。 金属注射成型（MIM）是一种混合技术，结合了塑料注射成型的成型能力和传统粉末冶金的材料灵活性。 材料选择、零件规格、体积和公差都是决策过程中的重要因素。

材料

MIM 是一种类似于塑料注射成型的工艺，但使用金属原材料。 粉末金属原材料在低温和高压下进行加工，可有效且高效地大批量生产大型、精密、高性能零件。 这项经过验证的技术可带来高质量的机械性能，以及卓越的硬度、延展性和磁响应。 它非常适合创建具有更复杂形状的组件以及具有奇异几何形状的大型高精度零件，用于放射治疗设备、人工关节和除颤器。

流程概览

在进行冲压时，重要的是要记住，并非所有原材料和工艺都是相同的。 从金属碳化物中获得有机粘合剂和表面活性剂的一致收缩和扩散对于最佳机械性能、高密度和小规格变化至关重要。 扩散不良会捕获二氧化碳，从而降低金属碳化物中的孔隙率，而较低的密度将显着降低零件的硬度。

由于MIM技术的灵活性，可以根据客户所需的具体性能定制材料成分。 一些成分是碳钢、低合金钢、碳钢、镍合金、工具钢和钨合金。

零件规格

MIM更适合大规模制造各种材料的大型复杂几何零件，因为它可以以比同类机加工零件低得多的成本实现其理论密度的95%至98%。

体积

MIM特别适合手工化大批量生产，且质量稳定。 机械加工通常需要较长的循环时间，因此更适合需要具有更严格公差的复杂形状的较低产值。 相比之下，只要应用程序的关键公差较少，MIM 就可以做很少的事情。 虽然创建 MIM 工具时需要初始资本投资，但如果在大批量生产中折旧，则可以快速收回成本。

容忍

公差因特征规格而异。 由于收缩偏差的传播，特征越大，公差就越大。 烧成时的收缩率通常在15%至18%之间。 因此，特征越大，偏差的传播就越大。 影响预期结果的另一个现象是非各向同性。 由于重力的作用，垂直方向的收缩会更大。 由于锥体和炊具之间的阻力，最小的收缩发生在最长的横向方向。

MIM特别适合生产复杂装配体和需要组装的零件的复杂形状零件。 对于具有复杂设计几何形状的大型精密零件的高产值来说也是如此。 该工艺适用于需要大批量且质量稳定的手工操作。 MIM 技术也是经济生产微型零件的最佳可用工艺。

工程师应与专门从事 MIM 技术和加工的公司合作，尽早解决开发问题。 无论最终使用哪种技术，在这两个过程中具有专业知识的工程师都可以建议设计更改并提供输入以实现产品的最佳性能。 尽管您实际上可以中途切换操作，但提前考虑设计激励措施可以节省时间和金钱。