金属注射成型零件的常用材料包括不锈钢、低合金钢、工具钢、软磁合金、钨合金、钛合金和钴合金,前提是粉末体系、烧结路线和应用要求合适。金属注射成型的材料选择应从耐腐蚀性、强度、硬度、耐磨性、密度、磁性能、耐热性、表面光洁度和法规要求入手。实际询价问题是选择一种能满足零件功能且无需增加额外二次加工或成本的MIM材料。
最常见的MIM材料族系是不锈钢、低合金钢、工具钢、软磁合金、钨合金、钛合金和钴合金。每种材料族系支持不同的采购决策,因此应根据功能而非名称来选择材料。
采购方应提供所需的性能,而不仅仅是要求材料清单。医疗部件、锁具零件、电机部件、齿轮、射频连接器和微型结构支架都可能采用MIM,但每个零件可能需要不同的材料和验证方案。
MIM材料族系 | 典型要求 | 常见MIM零件示例 |
|---|---|---|
不锈钢 | 耐腐蚀性、强度、表面光洁度、医疗或工业耐久性 | 手术部件、消费类五金件、锁具零件、支架和精密外壳 |
低合金钢 | 强度、耐磨性、热处理响应和结构性能 | 齿轮、杠杆、连杆、机械零件和电动工具组件 |
工具钢 | 硬度、耐磨性、刃口保持性或高接触应力 | 切削元件、耐磨零件、小型工具组件和精密镶件 |
软磁合金 | 磁响应、电气性能以及电机或传感器功能 | 电机零件、磁芯、传感器零件和电磁元件 |
钨合金 | 高密度、平衡配重、辐射屏蔽或紧凑质量 | 配重块、高密度镶件、屏蔽零件和微型高密度零件 |
钛或钴合金 | 生物相容性、耐腐蚀性、耐热性或恶劣使用环境 | 医疗零件、航空航天相关组件和专用工业零件 |
当零件需要耐腐蚀性、稳定的机械性能、清洁的表面光洁度和良好的耐久性时,采购方应选择不锈钢MIM材料。不锈钢MIM零件常见于医疗器械、消费产品、锁具五金、电子元件和精密工业组件中。
常见的不锈钢MIM选择可能包括17-4 PH、316L、420等牌号,具体取决于硬度、耐腐蚀性、抛光性和强度。确切的牌号应与使用环境相匹配,而不仅仅是零件形状。
有关不锈钢选材,请参阅OEM金属注射成型服务中常用的不锈钢牌号和为什么不锈钢零件适合金属注射成型。
当零件需要强度、耐磨性、硬度或热处理响应时,低合金钢和工具钢适合MIM。这些材料常用于齿轮、棘爪、杠杆、插销零件、小型机械传动部件和高载荷微型金属零件。
工程原理是MIM可以在烧结前成型复杂的小形状,而热处理或二次精加工可以调整最终性能。采购方应在报价前明确载荷、接触应力、磨损表面、硬度目标和使用环境。
有关齿轮和高载荷应用,请参阅适用于高频冲击载荷下齿轮的材料和热处理。
当小型零件需要高密度或紧凑质量时,使用钨合金。当需要考虑低重量、耐腐蚀性或生物相容性时,可考虑钛合金。钴合金可用于耐磨、耐热或特殊的医疗和工业需求。软磁合金用于需要控制磁响应的情况。
这些材料系统需要仔细的询价细节,因为粉末成本、烧结行为、密度目标、热处理和检验方法可能与常见的不锈钢MIM有很大不同。采购方应尽早提供应用条件和性能要求。
有关磁性和高温材料规划,请参阅在制造过程中保护软磁性能和适用于连续高温内部结构的材料。
材料性能影响MIM成本和工艺控制,因为每种粉末体系具有不同的喂料特性、脱脂要求、烧结收缩率、密度控制、热处理响应和检验需求。要求更高的材料可能需要更严格的工艺控制和更多的质量证据。
采购方不应仅根据原材料价格比较MIM材料。一种能减少二次机加工、精加工、废品或装配的材料可以降低总制造成本,即使粉末价格更高。
材料性能 | 制造影响 | 需提供的询价细节 |
|---|---|---|
耐腐蚀性 | 影响不锈钢牌号、钝化、涂层和测试 | 环境、化学品、湿度和盐暴露 |
硬度和耐磨性 | 影响合金、热处理、密度和表面精加工 | 载荷、接触应力、磨损表面和硬度目标 |
磁性能 | 影响合金选择、烧结、热处理和磁测试 | 磁性能目标和工作条件 |
高密度 | 影响钨合金选择、烧结和尺寸控制 | 密度目标、零件重量和平衡要求 |
生物相容性 | 影响材料牌号、可追溯性、表面光洁度和文档 | 医疗用途、灭菌方法和法规要求 |
采购方应提供3D CAD、2D图纸、已知的材料牌号、使用环境、强度要求、硬度目标、耐腐蚀要求、磁要求、密度要求、表面光洁度、热处理、检验文档和年需求量。这些输入有助于Neway确认材料是否可以通过MIM加工。
如果材料未确定,采购方应提供功能和失效风险。然后Neway可以根据零件的性能需求评估不锈钢、低合金钢、软磁合金、钨合金、钛合金、钴合金或其他合适的MIM材料。
有关更广泛的材料参考,请参阅MIM材料和适用于金属注射成型的材料。