金屬注射成形精密零件生產與應用

第1章概論1
1.1概述1
1.2生產工藝概要2
1.2.1注射料的混合與制粒2
1.2.2注射成形機注射成形2
1.2.3黏結劑除去3
1.2.4燒結3
1.3採用MIM工藝的適當時機3
1.3.1通用準則3
1.3.2生產工藝比較4
1.3.3材料範圍5
1.4金屬注射成形零件的應用實例6
1.4.1MIM在醫療與牙齒正畸中的應用6
1.4.2MIM零件在汽車產業中的應用7
1.4.3MIM零件在IT、電子儀器和通信中的應用8
1.4.4MIM零件在航太產業中的應用9
1.4.5MIM零件在消費品產品中的應用10
1.4.6MIM零件在槍械與防務中的應用12
1.5結束語13

第2章金屬注射成形（MIM）精密機械零件生產14
2.1MIM零件的製造工藝14
2.1.1概述14
2.1.2MIM零件生產使用的原材料14
2.1.3MIM零件生產過程20
2.1.4MIM產品的力學性能22
2.1.5MIM的設計24
2.1.6MIM不銹鋼的耐蝕性29
2.1.7MIM工藝的最近發展30
2.1.8結束語31
2.2MIM零件的金相檢驗33
2.2.1顯微鏡檢驗MIM零件的製備33
2.2.2MIM零件的顯微組織分析36
2.3金屬注射成形材料——力學性能的技術規範38
2.3.1範圍38
2.3.2應用領域38
2.3.3參考資料38
2.3.4注釋與定義39
2.3.5材料標識40
2.3.6化學組成40
2.3.7力學性能40
2.3.8材料的技術規範40

第3章MIM零件設計43
3.1MIM零件設計準則43
3.1.1適於採用金屬注射成形工藝的零件43
3.1.2MIM生產的設計最佳化45
3.1.3設計的深一層考慮46
3.1.4MIM材料的選擇與零件性能48
3.1.5典型MIM合金的拉伸性能50
3.1.6成本、交付及適應性52
3.1.7綜述:選擇MIM的主要準則52
3.2MIM零件的可製造性設計54
3.2.1工藝性設計54
3.2.2燒結後續加工59
3.2.3結束語59
3.3MIM零件設計事例研究59
3.3.1MIM設計事例研究（1）——端帽59
3.3.2MIM設計事例研究（2）——罩60
3.3.3MIM設計事例研究（３）——閥體組合件62
3.3.4MIM設計事例研究（４）——班卓(Banjo)接頭62
3.3.5MIM設計事例研究（5）——藝術齒輪64
3.3.6MIM設計事例研究（６）——柄65
3.3.7MIM設計事例研究（７）——薄壁零件66

第4章金屬注射成形模具設計70
4.1金屬注射成形模具設計72
4.1.1金屬注射料的特點72
4.1.2金屬注射成形模具的基本結構與形式73
4.1.3模具設計75
4.2帶外側凹製品的模具設計92
4.2.1瓣合模92
4.2.2側向抽芯模具98
4.3帶內側凹製品的模具設計98
4.4金屬注射成形模具的強度計算與設計實例103
4.4.1金屬注射成形模具的強度計算104
4.4.2金屬注射成形模具設計實例106
4.5金屬注射成形新工藝及其模具技術107
4.5.1金屬微注射成形技術（μMIM）107
4.5.2氣（液）體輔助成形技術108
4.5.3多組分材料複合注射成形技術108
4.5.4注射毛坯的加工裝配技術109
4.5.5熱流道技術109
4.5.6快速模具技術110
4.5.7熔芯成形技術111

第5章金屬注射成形零件材料標準112
5.1燒結金屬注射成形材料規範112
5.1.1範圍112
5.1.2制定標準的參考文獻112
5.1.3術語與定義113
5.1.4標準性能的試驗方法113
5.1.5其他試驗方法113
5.1.6資料與注釋114
5.1.7材料標誌115
5.1.8材料規範116
5.2美國標準MPIF35《金屬注射成形零件材料標準》(2007年版)119

第6章金屬注射成形用細顆粒粉末131
6.1水霧化細顆粒鐵粉製造工藝的研究改進131
6.1.1概述131
6.1.2水霧化FPI生產工藝的開發131
6.1.3材料特性133
6.1.4結束語134
6.2金屬注射成形（MIM）用母合金與預合金化316L不銹鋼粉末的比較135
6.2.1概述135
6.2.2試驗程式與結果136
6.2.3結論141
6.3細微性分佈對MIM174PH的生產工藝與性能的影響141
6.3.1概述141
6.3.2試驗程式142
6.3.3試驗結果143
6.3.4討論148
6.3.5總結149

第7章金屬注射成形不銹鋼150
7.1金屬注射成形不銹鋼的制取工藝、性能、應用150
7.1.1不銹鋼的成分和分類150
7.1.2金屬注射成形不銹鋼151
7.1.3生產工藝153
7.1.4性能154
7.1.5應用與材料選擇157
7.1.6結論158
7.2用Catamold注射料生產MIM不銹鋼零件158
7.2.1概述158
7.2.2注射成形159
7.2.3脫黏163
7.2.4燒結166
7.2.5性能167
7.2.6應用170
7.3在不同燒結氣氛中粉末細微性與化學組成對316LMIM零件的緻密化與性能的影響170
7.3.1概述170
7.3.2試驗程式171
7.3.3金相分析與密度測定173
7.3.4討論173
7.3.5結論175
7.4關於MIM不銹鋼耐蝕性基本知識175
7.4.1目的175
7.4.2腐蝕試驗175
7.4.3耐蝕性與其他性能間的相互關係176

第8章金屬注射成形汽車零件的設計與應用178
8.1汽車電動車門鎖止機構的MIM元件設計178
8.1.1概述178
8.1.2定位件與平行度179
8.1.3定位件與材料選擇181
8.1.4螺線管框架(圖88)與尺寸製造能力182
8.1.5螺線管框架與表面粗糙度185
8.1.6鎖止凸輪與隔板的垂直度187
8.1.7結論190
8.2金屬注射成形——一種製造小型、複雜、精密汽車零件的先進工藝191
8.2.1金屬注射成形工藝過程192
8.2.2MIM汽車零件為使用實例192
8.2.3MIM零件的材料、性能及公差196
8.2.4前景197
8.2.5結束語197
8.3汽車製造中應用的一些MIM零件198
8.3.1在MPIF粉末冶金零件設計競賽中獲獎的MIM零件198
8.3.2小型、複雜、精密MIM汽車零件應用實例201

第9章金屬注射成形零件在槍械製造中的應用203
9.1全球槍產業中金屬注射成形工藝的前景203
9.1.1概述203
9.1.2MIM工藝概要204
9.1.3槍械產業中使用的MIM材料牌號205
9.1.4MIM零件在北美槍械產業中的應用206
9.1.5MIM零件在世界其他地區槍械中的應用209
9.1.6MIM槍械零件製造中的熱等靜壓（HIP）211
9.1.7MIM與精密鑄造212
9.1.8案例研究212
9.1.9展望214
9.2金屬注射成形（MIM）零件的熱等靜壓（HIP）處理215
9.2.1概述215
9.2.2MIM產品熱等靜壓（HIP）的理由215
9.2.3MIM合金中的晶粒長大——阻礙緻密化218
9.2.4小結220
9.2.5HIP工藝220

第10章金屬注射成形零件在醫療/牙科部門中的應用222
10.1概述222
10.2MIM醫療/牙科零件歷年獲獎的產品222

第11章微型MIM(μ-MIM)的最新進展231
11.1用雙金屬注射成形製造多功能微型零件231
11.1.1概述231
11.1.2微型注射成形(μ-MIM)的現狀231
11.1.32C-μ-MIM製造的目標233
11.1.4製造工藝的開發234
11.1.5分介面特性238
11.1.6微型拉伸試驗238
11.1.7磁性-非磁性零件的製作239
11.1.8概要240
11.2雙金屬注射成形製造的剛性/耐磨零件240
11.2.1概述240
11.2.2試驗程式241
11.2.3結果242
11.2.4共同燒結模型244
11.2.5示範零件246
11.2.6結論246
參考文獻248