MIN金属注射成型

MIM（Metal Injection Molding），中文名称为金属注射成型，是一种将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料，注射到模型里的成形方法。

简单来说，MIM就是把金属粉末和粘结剂均匀混合在一起，经过加工就能做成各种形状的金属器件了。

这是一种具有很高技术含量的技术，类似于现在热门的3D打印。

从工艺流程来看，MIM要经历混料（***喂料）、注射成形、脱脂、烧结、后处理等5个步骤。

混料，就是把金属粉末和粘结剂，按9：1的比例均匀混合起来，大家可以想象我们用水和面时的感觉。

等到和出来的面够劲道时，就可以甩面做面条了，注射成形的步骤也差不多。

混合物被加热，注入模具，成形为毛坯。毛坯出来后，再将里面的粘结剂去除，这一过程就叫脱脂。

脱脂后再进行高温烧结，使成品的强度上一个台阶，并拥有很好的力学性能。

烧结是MIM工艺中******的环节，只要这一步处理得好了，那么整个MIM流程基本就大功告成了。

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经过MIM制作出来的成品，密度高、精度高、表面光洁度也非常好，不信你摸一摸智能手表的底壳，质感那是杠杠滴。

荷兰公司用金属3D打印制造超级摩托车电机冷却

荷兰超级摩托车制造商Electric Superbike Twente与金属3D打印公司K3D合作，为其电动自行车的电机生产新的冷却外壳。八、抛光抛光：利用柔性抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。这是Electric Superbike Twente使用的一款3D打印金属组件，在此前的产品开发中，他们意识到使用传统技术生产的电机冷却外壳并不适合***摩托车，因此双方在设计第二辆电动摩托车后不久就开始合作。

传统制造的局限性

超级摩托车团队的技术经理Feitse Krekt 评论说：“首辆超级摩托车的冷却外壳由多个部件组成，这些部件使用传统的生产方法，如车削和铣削，很难生产。对于这些生产方法，需要大量的材料，因此***终产品变得非常沉重。步骤如下﹕1使表面粗糙度达到一定要求﹐可通过表面磨光﹐抛光等工艺方法来实现。而且另外一个问题是，由于车削过程，壁厚需要高于常规，我们无法尽可能***地冷却电动机。所以，电机的功率低于预期，有时需要放慢速度以使电动机不会过热。”

因此，超级摩托车决定联系K3D，K3D是荷兰一家从Additive Industries购买了MetalFab1 金属3D打印机的公司，自2016年以来已生产超过35,000种产品。

△用于生产冷却外壳的MetalFab1 3D金属打印机

K3D的***技术官Jaap Bulsink解释说，使用K3D生产的部件使他们能够享受传统制造技术无法提供的设计自由，“由于采用薄壁设计，内部通道具有zui佳的冷却性能，只有金属3D打印才能实现***设计自由度。重要的是，该部件的设计重量***轻。粉末冶金零件生坯具有适当的强度是必要的，以便压坯从阴模中脱出和将其运送到烧结炉而不会损坏。该部件打印非常准确，无需任何后处理即可直接使用。”

这不是3D打印初次用于制造电动摩托车。总部位于德国的BigRep已经制造出功能齐全的3D打印电动摩托车，但该自行车仅用于设计目的，目前还不是一种可行的商业产品。综上，单从技术领域来看前景一片光明，还有很大的应用空间有待开发，从行业竞争角度，需要稳定的行业技术人才，配套的***资源，以及***的企业管理人才，不断技术创新，优化管理制度，才能立足于行业大潮中……。另外，宝马今年早些时候推出了3D打印概念车架，用于BMW S1000RR运动自行车。

电动超级摩托车目前正在组装，之后将于2019年5月24日在荷兰恩斯赫德进行测试并***终曝光。

金属粉末充模模拟机理和颗粒模拟的使用

对于多相填充流，人们发现可以因为剪切力作用，或是颗粒间的相互作用而形成些***的结构。特性使得这一现象尤为突出。这就带来了一些问题，比如：流体是否均匀，流体是否是多相的且每个组分是否都起着独立的作用来影响整个流体的流动性。通过观察流道横截面上的流体可以发现许多有趣的现象。和中显示的是横截面的放大图，显示出了相的分离以及年轮一样的结构。在传动过程中，可由电机同步转速，经弹性联轴器至减速机后，由输出装置传动快浆，使其达到规定的转速，也可由变频器进行调速。上面图片中的白色条纹是相分离的一种表征，那里是一些粘结剂中的低熔点组分。在这样的地方很容易产生裂纹。这种结构明显表明流体是多相的，甚至可能是类固体的。所以实际上的MIM喂料熔体是非均质的流体，其运动方式和均质流体存在着差异。

　　在粉末-粘结剂两相体系中，粉末颗粒和粘结剂之间存在着强烈的相互作用，因此颗粒附近粘结剂的运动将受到一定的限制。在这个模型里，将具有不规则形状的粉末简化为规则球形的颗粒，每个颗粒周围包覆着一层粘结剂，这层粘结剂随颗粒一起运动，即将其看成一个复合单元。捏合机可制成普通型、压力型、真空型、高温型四种，调温形式采用夹套、蒸汽加热、油加热、水冷却等方法，采用液压翻缸及启盖。粘结剂的厚度假定是常数，以此确保系统质量的恒定。尽管这些复合单元的周围还有自由粘结剂的存在，且其粘性制约了粉末颗粒的运动，还是可将复合单元看成是不受外围粘结剂介质的影响。

　　修正颗粒模型颗粒模型较为充分地考虑了MIM喂料的***性，可以描述粉末的运动情况，因此这个模型在简单计算每个粉末颗粒的实际运动情况方面较为***，但对于实际的三维问题，颗粒模型的微观分析需要大量的单元，且容易造成计算的发散。很难将其应用到诸如粉末等微细粉末的分析。所以必须对已有的颗粒模型进行一定的修正。运用该技术可直接生产多孔、半致密或全致密的材料和制品，因此应用十分广泛。展示了通过这种颗粒模型模拟出来的MIM喂料充模的情况。从中可以较清楚地看出密度分布的不均匀性。

　　结论由于MIM喂料在模腔中的流动可以看成是固-液两相流动，所以采用传统的连续介质模型来进行流动模拟存在较大的偏差。很多研究表明，MIM喂料在充模过程中将发生粉末和粘结剂分离的现象。通过这种方法可以直接考察粉末特性（粒度、粒径分布、密度和形状等）对流动过程的影响。中性气氛：中性气氛主要包括氮气、氨气和真空，真空烧结能够避免气氛中的有害成分对粉末冶金零件造成污染等不利影响。从而可以监视流动过程中粉末的运动、聚集以及密度变化分布情况和两相分离等特殊现象。为了简化三维问题中的计算，还在基于修正颗粒流体动力学的基础上对该模型进行了修正。