金属粉末注射成形（MIM）零件在汽车中的应用

发布时间：2011/8/29 7:41:21

　　一、前言
发达国家和地区的金属注射成形（MIM）产品及生产企业，北美企业数量并未显著增加，成规模的主要有十多家，规模、品种和应用领域不断扩大，形成以医疗器械、汽车、五金工具、运动器械、轻武器及航空的应用为特色。欧洲近期MIM厂家数量和应用领域不断扩展，以汽车零部件MIM不锈钢和高温合金大零件和显微注射极小零件的应用开发为特色，成规模的主要有德、法、英、瑞士及荷兰的十多家企业，但在MIM用粉末方面以BASF和Osprey为代表的企业增长很快。以日本为首，包括新加坡、韩国、印度、泰国、中国大陆和台湾的亚洲MIM行业，厂家数量增长*快。日本MIM，规模不断扩大，汽车、医疗、机械和电子等市场领域的发展均衡，在Ti合金、FeSi软磁合金及KOVAR电子封装等新兴材料领域的投入很大。见图1.
国内MIM行业，不锈钢、低合金钢、碳基Fe、Ni等微细原料粉末甚至注射料依赖进口，材质相对单一，产品应用领域以消费电子产品、枪械和口腔医疗器械为主。除少数几家历史较长，逐渐成规模的企业外，装备、质量控制水平等和发达国家相比尚有差距。但由于发展前景好，市场空间大，目前产品领域重叠较小，竞争尚不十分激烈，特别是珠三角和长三角地区，据不完全统计，包括打出MIM名义的MIM企业有60多家。
MIM和切削加工，粉末冶金及铸造的特性的对比见表1

图1　MIM零件在全球各地区的市场分布

表1　MIM和切削加工、粉末冶金及铸造的特性对比

特性 Aspect	切削加工 Machining	粉末冶金 P/M	铸造 Casting	MIM
重量(g) Weight(g)	1-10.000	5 - 2,500	1 - 1,000	0.01 - 250
公差(%) Tolerance(%)	< 0.1	0.1	0.5 - 1.0	0.4 - 0.6
密度(%理论密度) Density(% theoretical)	100	92	99	99
强度(%max) Strength(% max)	100	70	> 95	> 95
壁厚(mm) Wall thickness(mm)	1 - 100	2 - 20	2 - 20	0.2 - 10
表面粗糙度Ra(μm) Surface-Ra(μm)	0.2 - 4	2 - 5	5	1

　　二、MIM零件在汽车中的应用
1. 在涡轮增压器中的应用，见图2与图3，图4表示用MIM工艺与传统工艺生产调节环的对比
2. 在汽车齿轮箱中的应用，见图5。
3. 在汽车车身内部的应用，见图6。图7表示利用传统工艺与MIM工艺生产座椅传感器的对比。

图2　MIM在涡轮增压器中的应用

图3　涡轮增压器中应用的MIM零件

传统工艺
　　●离心铸造与大量的切削加工

MIM工艺
●将环模压成近*终形状
●后续切削加工与切削刀具磨耗少
●废料与生产时间少

图4　用MIM和离心铸造与切削加工生产调节环相比，可减低生产成本

图５　汽车齿轮箱中的应用

图6　车身内部的应用

传统工艺
　　●为了适合生产工艺，切削加工的零件几何形状简单

MIM工艺
●重量减小 43g→25g
●由于零件的功能性增多，复杂程度增大
●废料与生产时间减少

图7　和切削加工相比，MIM由于增加功能，可降低生产成本
部分资料由BASF公司贺敏经理提供

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