金屬注射成形的案例
金屬粉末注射成形——MIM成型工藝與產品設計
金屬粉末注射成形——MIM成型工藝與產品設計
金屬材料成形工藝匯總
粉末冶金設備供應商
湖南頂立科技有限公司
……
六
金屬注射成型
MIM (Metal injection Molding )：是金屬注射成形的簡稱。是將金屬粉末與其粘結劑的增塑混合料注射于模型中的成形方法。它是先將所選粉末與粘結劑進行混合，然后將混合料進行制粒再注射成形所需要的形狀。
MIM工藝流程：
MIM流程分為四個獨特加工步驟（混合、成型、脫脂和燒結）來實現零部件的生產，針對產品特性決定是否需要進行表面處理。
技術特點：
1、一次成型負責零件；
2、制件表面質量好、廢品率低、生產效率高、易于實現自動化；
3、對模具材料要求低。
技術核心：
粘接劑是MIM技術的核心只有加入一定量的粘接劑，粉末才具有增強流動性以適合注射成型和維持坯塊的基本形狀。
MIM設備供應商
青島亙易隆機械設備有限公司
……
七
金屬半固態成型
半固態成型：利用非枝晶半固態金屬（Semi-SolidMetals，簡稱SSM）獨有的流變性和攪熔性來控制鑄件的質量。
半固態成型可分為流變成型和觸變成型。
(1)流變成型（Rheoforming）
Rheo casting process
技術特點：
1、減少液態成型缺陷，顯著提高質量和可靠性；
2、成型溫度比全液態成型溫度低，大大減少對模具的熱沖擊；
3、能制造常規液態成型方法不可能制造的合金；
應用：
目前已成功用于主缸、轉向系統零件、搖臂、發動機活塞、輪轂、傳動系統零件、燃油系統零件和空調零件等制造等航空、電子以及消費品等方面。
展開 機械知識：鑄、鍛、焊、軋、機加工及3D打印——各種金屬材料最全的成形工藝介紹
▌ 金屬注射成型
MIM (Metal injection Molding )：是金屬注射成形的簡稱。是將金屬粉末與其粘結劑的增塑混合料注射于模型中的成形方法。它是先將所選粉末與粘結劑進行混合，然后將混合料進行制粒再注射成形所需要的形狀。
MIM工藝流程：
MIM流程分為四個獨特加工步驟（混合、成型、脫脂和燒結）來實現零部件的生產，針對產品特性決定是否需要進行表面處理。
技術特點：
1、一次成型負責零件；
2、制件表面質量好、廢品率低、生產效率高、易于實現自動化；
3、對模具材料要求低。
技術核心：
粘接劑是MIM技術的核心只有加入一定量的粘接劑，粉末才具有增強流動性以適合注射成型和維持坯塊的基本形狀。
▌ 金屬半固態成型
半固態成型：利用非枝晶半固態金屬（Semi-SolidMetals，簡稱SSM）獨有的流變性和攪熔性來控制鑄件的質量。
半固態成型可分為流變成型和觸變成型。
(1)流變成型（Rheoforming）
Rheo casting process
(2)觸變成型（Thixoforming）
技術特點：
1、減少液態成型缺陷，顯著提高質量和可靠性；
2、成型溫度比全液態成型溫度低，大大減少對模具的熱沖擊；
3、能制造常規液態成型方法不可能制造的合金；
應用：
目前已成功用于主缸、轉向系統零件、搖臂、發動機活塞、輪轂、傳動系統零件、燃油系統零件和空調零件等制造等航空、電子以及消費品等方面。
▌ 3D打印
3D打印：是快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。
3D打印技術比較:
展開 MIM技術革新刀具市場，你知道嗎？
Q的專欄報告，充實一下金屬注射成形(MIM)產品的知識。專欄內容會盡量把文字縮減，并放入精彩的圖片，最后會在Dr. Q的2023年11月做一個總結。這些產品的內容包含以下：「Part I. 轉軸」、「Part II. 縫紉機配件」、「Part III. 菜刀與指甲刀」、「Part IV. 奢侈品牌包的扣件與標牌」、「Part V. 治具與工具」、「Part VI. 高爾夫球桿頭配件」、「Part VII. 齒輪」。
Part III. 菜刀與指甲刀
在1972年MIM工藝發明之后，金屬零件可以被如塑膠注射一樣的制作出來，這引起金屬加工與塑膠制品業的不小震驚與騷動！隨著MIM技術的推廣與時俱進，尤其是最近十年(2012-2022)在移動通的電子產品助攻之下，MIM技術和產品能見度大幅提高，且盛況空前。今天要談的是現代家庭生活中最不可或缺的三把刀，廚房的菜刀、剪指甲的指甲刀以及最萬用的剪刀，相信每位讀者都至少有一套，堅硬和銳利是它們的共同特征，自然也免不了被MIM零件制造商看出這個龐大的商機，由于MIM制程可以利用注射成形的方式把硬質材料做到非常接近最終制品的形狀與尺寸(Near Net Shape)，自然在普通家庭生活中所用的刀具和工具等，制造者便開始嘗試利用MIM制程來制作這些硬質材料的工具。
設計理念
MIM工藝主要利用金屬材料的粉末作為起始材料，只要能夠制成粉末并且可以被燒結固化的材料，都能采用MIM工藝。當然，并不是所有金屬都可以被燒結固化，活性大的金屬很難被還原就不適合采用這個工藝（如鋰、鎂、鋁、鋅等元素金屬與合金）。
展開 
各種金屬材料成形工藝，還有比這更齊全的嗎？
工藝基本流程：
優點：
絕大多數難熔金屬及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法來制造
節約金屬，降低產品成本
不會給材料任何污染，有可能制取高純度的材料
粉末冶金法能保證材料成分配比的正確性和均勻性
粉末冶金適宜于生產同一形狀而數量多的產品，能大大降低生產成本
缺點：
在沒有批量的情況下要考慮零件的大小
模具費用相對來說要高出鑄造模具
生產適用范圍：粉末冶金技術可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含油軸承、齒輪、凸輪、導桿、刀具等。
06 金屬注射成型
MIM (Metal injection Molding )：是金屬注射成形的簡稱。是將金屬粉末與其粘結劑的增塑混合料注射于模型中的成形方法。它是先將所選粉末與粘結劑進行混合，然后將混合料進行制粒再注射成形所需要的形狀。
展開 【專業知識】鑄、鍛、焊、軋、機加工及3D打印——各種金屬材料最全的成形工藝介紹
▌ 金屬注射成型
MIM (Metal injection Molding )：是金屬注射成形的簡稱。是將金屬粉末與其粘結劑的增塑混合料注射于模型中的成形方法。它是先將所選粉末與粘結劑進行混合，然后將混合料進行制粒再注射成形所需要的形狀。（我們推薦你關注“機械工程師”公眾號，第一時間掌握干貨知識、行業信息）
MIM工藝流程：
MIM流程分為四個獨特加工步驟（混合、成型、脫脂和燒結）來實現零部件的生產，針對產品特性決定是否需要進行表面處理。
技術特點：
1、一次成型負責零件；
2、制件表面質量好、廢品率低、生產效率高、易于實現自動化；
3、對模具材料要求低。
技術核心：
粘接劑是MIM技術的核心只有加入一定量的粘接劑，粉末才具有增強流動性以適合注射成型和維持坯塊的基本形狀。
▌ 金屬半固態成型
半固態成型：利用非枝晶半固態金屬（Semi-SolidMetals，簡稱SSM）獨有的流變性和攪熔性來控制鑄件的質量。
半固態成型可分為流變成型和觸變成型。
展開 26種金屬成型工藝動圖，搞了一輩子機械這次總算長見識了！
連續鑄造 是利用貫通的結晶器在一端連續地澆入液態金屬，從另一端連續地拔出成型材料的鑄造方法。
拉拔 是用 外力作用于被拉 金屬的前端，將金屬坯料從小于 坯料斷面的模孔中拉出，以獲得相應的形狀和尺寸的制品的一種塑性加工方法。由于拉拔多在冷態下進行，因此也叫冷拔或冷拉。
沖壓 是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件（沖壓件）的成形加工方法。
金屬注射成形 (Metal Injection Molding，簡稱MIM)是一種從塑料注射成形行業中引伸出來的新型粉末冶金近凈成形技術，眾所周知，塑料注射成形技術低廉的價格生產各種復雜形狀的制品，但塑料制品強度不高，為了改善其性能，可以在塑料中添加金屬或陶瓷粉末以得到強度較高、耐磨性好的制品。近年來，這一想法已發展演變為最大限度地提高固體粒子的含量并且在隨后的燒結過程中完全除去粘結劑并使成形坯致密化。這種新的粉末冶金成形方法稱為金屬注射成形。
車削加工 是指車床加工是機械加工的一部份。車床加工主要用車刀對旋轉的工件進行車削加工。車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉表面的工件，是機械制造和修配工廠中使用最廣的一類機床加工。車削加工是在車床上利用工件相對于刀具旋轉對工件進行切削加工的方法。車削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。
車削是最基本、最常見的切削加工方法，在生產中占有十分重要的地位。車削適于加工回轉表面，大部分具有回轉表面的工件都可以用車削方法加工，如內外圓柱面、內外圓錐面、端面、溝槽、螺紋和回轉成形面等，所用刀具主要是車刀。
銑削加工 銑削是將毛坯固定，用高速旋轉的銑刀在毛坯上走刀，切出需要的形狀和特征。傳統銑削較多地用于銑輪廓和槽等簡單外形/特征。數控銑床可以進行復雜外形和特征的加工。
展開 《Science Adv.》可注射光敏水凝膠，金屬組裝遞送神經保護蛋白
先前，香港科技大學Bojing Jiang，Chao Yang和南方科技大學Xiaotian Liu等研究人員提出了一種簡單的方法，用于通過His6標簽蛋白的金屬定向組裝來創建可注射的光響應水凝膠。相關論文題為Injectable, photoresponsive hydrogels for delivering neuroprotective proteins enabled by metal-directed protein assembly發表在《Science Advances》上。B12依賴的感光蛋白CarHC可以通過氨基末端His6-tag與過渡金屬離子絡合，添加AdoB12后可以進一步經歷溶膠-凝膠轉變，從而形成具有明顯可注射性和光降解性的水凝膠。可誘導的相變進一步使得細胞和蛋白質的容易包封和釋放成為可能。將注射有白血病抑制因子修飾的Zn2+配位的凝膠注射到受傷的小鼠視神經中，導致延長的細胞信號傳導和增強的軸突再生。這項研究說明了設計可注射生物材料的有效策略。
【圖文解析】
1. 設計蛋白質構建體
為了檢查使用金屬離子將His6標記的重組蛋白組裝到水凝膠中同時保留其分子功能的可行性，作者選擇了His6標記的重組蛋白SpyTag-ELP-CarHC-ELP-SpyTag（ACA）作為模型系統（圖1），以前在大腸桿菌中表現出明顯的溶解性和表達產量。該構建體的主要結構域CarHC是B12依賴的感光體，它來自細菌轉錄調節劑，可控制類胡蘿卜素色素的生物合成。AdoB12中的C-Co鍵對綠光（522 nm）敏感。CarHC在黑暗中與輔因子AdoB12結合后會自組裝成四聚體，而在光照下會分解成單體，伴隨著AdoB12中不穩定的C-Co鍵的裂解，4'，5'-脫水腺苷的釋放和 His132與Co中心的協調（圖1）。
展開 《Science Adv.》可注射光敏水凝膠，金屬組裝遞送神經保護蛋白
先前，香港科技大學Bojing Jiang，Chao Yang和南方科技大學Xiaotian Liu等研究人員提出了一種簡單的方法，用于通過His6標簽蛋白的金屬定向組裝來創建可注射的光響應水凝膠。相關論文題為Injectable, photoresponsive hydrogels for delivering neuroprotective proteins enabled by metal-directed protein assembly發表在《Science Advances》上。B12依賴的感光蛋白CarHC可以通過氨基末端His6-tag與過渡金屬離子絡合，添加AdoB12后可以進一步經歷溶膠-凝膠轉變，從而形成具有明顯可注射性和光降解性的水凝膠。可誘導的相變進一步使得細胞和蛋白質的容易包封和釋放成為可能。將注射有白血病抑制因子修飾的Zn2+配位的凝膠注射到受傷的小鼠視神經中，導致延長的細胞信號傳導和增強的軸突再生。這項研究說明了設計可注射生物材料的有效策略。
【圖文解析】
1. 設計蛋白質構建體
為了檢查使用金屬離子將His6標記的重組蛋白組裝到水凝膠中同時保留其分子功能的可行性，作者選擇了His6標記的重組蛋白SpyTag-ELP-CarHC-ELP-SpyTag（ACA）作為模型系統（圖1），以前在大腸桿菌中表現出明顯的溶解性和表達產量。該構建體的主要結構域CarHC是B12依賴的感光體，它來自細菌轉錄調節劑，可控制類胡蘿卜素色素的生物合成。AdoB12中的C-Co鍵對綠光（522 nm）敏感。CarHC在黑暗中與輔因子AdoB12結合后會自組裝成四聚體，而在光照下會分解成單體，伴隨著AdoB12中不穩定的C-Co鍵的裂解，4'，5'-脫水腺苷的釋放和 His132與Co中心的協調（圖1）。
展開 分析比較：3D打印與傳統CNC、注塑和金屬注射成型之間的工藝差異
粘結劑噴射金屬3D打印與注射成型的對比
金屬注射成型 (MIM) 是一種用于金屬零件大批量生產的強大制造工藝。但粘結劑噴射金屬3D打印以其獨特的優勢提供了一種引人注目的替代方案。
粘結劑噴射金屬3D打印采用陣列式噴頭，把CAD模型切片得到一系列二維數據。根據切片得到的二維圖形，在金屬粉末床中選擇性的噴射粘結劑來固化成型，層層疊加制作完成整個初坯零件。然后將初坯零件通過預燒結得到一定強度后，進行清粉。最后通過高溫燒結將粘結劑去除并實現粉末顆粒之間的熔合，從而得到高致密度和高強度的零件。兩種技術之間既有相同之處，也有不同之處。
粘結劑噴射金屬3D打印與注射成型的異同點
首先3D打印的設計約束少，逐層制造零件的特點使該技術具有更好的設計自由度，原則上來可以實現各種復雜形狀零件的打印。這也意味著可以將幾個零件整合——幾個連接件可以被一個零件取代，但實現的功能一樣——從而減少零件數量并縮短裝配時間。而MIM的設計需要考慮零件脫模，所以限制了一些形狀，無法像3D打印一樣制造復雜結構零件。不過，粘結劑噴射金屬3D打印后期燒結工藝因為重力和摩擦以及收縮的影響，不擅長加工無支撐結構的大面積薄壁件，也不善于制造細枝樹狀零件等。
粘結劑噴射金屬3D打印與注射成型原理
其次成型工藝不一樣，粘結劑噴射金屬3D打印采用陣列噴頭選擇性的噴射粘結劑固化而成，而MIM則采用模具注射成型。但是兩者的后處理工藝是相同的，均需要高溫燒結。燒結后，3D打印的零件致密度可以達到98%以上，與MIM工藝相近。但是由于MIM需要專門的脫脂過程，決定了不可能做很厚實的零件。
第三，粘結劑噴射金屬3D打印的制造步驟比MIM少。MIM需要開模，而粘結劑噴射金屬3D打印可以直接打印零件。因為對于小批量的加工速度明顯優于MIM工藝。
展開 鉸鏈測試：從技術突破到市場浪潮，測試技術護航折疊時代
產品型號：
折疊屏手機壽命試驗機WH-1711-2
測試對象：手機/平板測試/電腦測試/轉軸鉸鏈測試
金屬注射成形（MIM）材料目前仍是主流選擇，它能加工鈦合金、不銹鋼等多種合金，兼顧強度與加工精度。但真正的 "技術黑馬" 當屬液態金屬（非晶合金）。這種材料仿佛為鉸鏈而生：某些鋯基非晶合金的抗拉強度能達到 2000MPa 以上，硬度遠超傳統金屬，更重要的是，它的彈性變形能力和疲勞性能極為出色。簡單來說，就是能在反復折疊中 "越用越耐用"，這正是折疊屏鉸鏈最需要的特質。
而鉸鏈的測試技術則是保障其可靠性的最后一道關卡。為了確保鉸鏈能夠達到至少 10 萬次的開合壽命，制造商們會進行一系列嚴苛的測試。模擬日常使用場景的往復折疊測試是其中的核心，通過機械臂帶動鉸鏈進行連續不斷的折疊與展開，全程監測鉸鏈的形變、磨損以及各個部件的配合情況。在測試過程中，還會加入不同的環境變量，比如在高低溫環境下進行測試，以模擬用戶在不同氣候條件下的使用情況；還有沙塵測試，將鉸鏈置于含有細小沙塵的環境中進行折疊操作，檢驗其防塵性能和在惡劣環境下的耐用性。
折疊屏手機試驗機WH-1711系列
對于采用液態金屬等新型材料的鉸鏈，還會有專門針對材料性能的測試。例如，疲勞強度測試會通過不斷施加應力，觀察材料在反復受力情況下的表現，驗證其是否能達到 2000MPa 的疲勞強度標準。這些測試不僅是對鉸鏈本身的考驗，也是對材料、工藝的全面檢驗，只有通過了這些嚴格測試的鉸鏈，才能被應用到折疊屏手機上。
展開 
一個金屬成形的網站
http://bbs.formingcn.com/?fromuid=18760
Deform 金屬體積成形專題培訓
1
培訓信息
Training Information
課程名稱
Deform 金屬體積成形專題培訓
開課時間
6 月 29 日~30 日
課程費用
3000 /人
授課講師
金屬成形材料模型總結
$1.8 *MAT_037(*MAT_TRANSVERSELY_ANISOTROPIC_ELASTIC_PLASTIC)
這個模型模擬各向異性板料成形過程。僅僅考慮transverse anisotropy。
這個塑性模型是全迭代的，僅適用于殼單元。
考慮笛卡爾參考軸平行于各向異性三個對稱平面。屈服準則采用[Hill 1948]。
Hill, R., "A Theory of the Yielding and Plastic Flow of Anisotropic Metals," Proceedings of the Royal Society of London, Series A., Vol. 193, 1948, pp. 281-197.
$1.9 *MAT_039(*MAT_FLD_TRANSVERSELY_ANISOTROPIC)
這個模型與*MAT_037幾乎一樣。除了：一個成形極限圖能被定義并且被用來計算最大應變比（在lspost中內被畫出）。
$1.10 *MAT_103(*MAT_ANISOTROPIC_VISCOPLASTIC)
可應用于殼單元或磚單元。
材料參數可以直接擬合，或者，輸入應力應變數據，由LS-DYNA來擬合決定常數。運動或等向或者兩者混合可以被使用。詳細描述這個模型的文獻有：Berstad, Langseth, and Hopperstad[1994]; Hopperstad and Remseth[1995]; and Berstad[1996]。
屈服準則采用Hill48。
展開 金屬塑性成形仿真技術
金屬塑性成形仿真技術
04金屬塑性成形仿真技術.part08.rar
04金屬塑性成形仿真技術.part09.rar
04金屬塑性成形仿真技術.part10.rar
04金屬塑性成形仿真技術.part11.rar
04金屬塑性成形仿真技術.part12.rar
