近期,科技巨頭蘋果在其官網(wǎng)公布了最新的供應(yīng)鏈廠商名單。其中引人注意的是,國產(chǎn)MIM雙雄富池高科(東睦股份子公司)、精研科技均新進(jìn)入了蘋果TOP200供應(yīng)商。會(huì)有這樣的結(jié)果,顯然與蘋果對MIM的重視離不開關(guān)系。那MIM到底何方神圣,它憑什么贏得了蘋果的心?
MIM是什么?
MIM(Metal Injection Molding),中文名稱為金屬注射成型,是一種從塑料注射成形行業(yè)中引伸出來的新型粉末冶金近凈成形技術(shù)。眾所周知,塑料注射成形技術(shù)低廉的價(jià)格生產(chǎn)各種復(fù)雜形狀的制品,但塑料制品強(qiáng)度不高,于是便有人想到,如果往塑料中添加金屬或陶瓷粉末,那是不是就能得到強(qiáng)度較高、也比較耐磨的制品?
MIM結(jié)合了粉末冶金及塑料注射成型的優(yōu)勢
在這個(gè)想法得到驗(yàn)證后,人們開始逐步提高固體粒子的含量,最終演變?yōu)榱丝稍跓Y(jié)過程中完全除去粘結(jié)劑,并使成形坯致密化的金屬注射成型。
簡單來說,MIM就是把金屬粉末和粘結(jié)劑均勻混合在一起,經(jīng)過加工就可以做成各種形狀的金屬器件。由于精度足夠高,因此可以生產(chǎn)傳統(tǒng)粉末冶金工藝不能滿足要求的小型、三維復(fù)雜形狀以及具有特殊性能要求的制品,從而被廣泛應(yīng)用于電子信息工程、汽車、機(jī)械、五金、兵器及航空航天等工業(yè)領(lǐng)域,被譽(yù)為“當(dāng)今最熱門的零部件成形技術(shù)”和“21世紀(jì)的成形技術(shù)”。
MIM工藝流程包括:金屬粉末+有機(jī)粘結(jié)劑→混料→成形→脫脂→燒結(jié)→后處理→成品。目前用于注射成形的金屬粉末主要是羰基鐵粉、羰基鎳粉、不銹鋼系列粉末、工具鋼粉末、鐵基合金粉等。羰基鐵粉由于形貌呈球形,細(xì)而均勻、流動(dòng)性好、純度高、密度大、易成形燒結(jié)等優(yōu)點(diǎn),是公認(rèn)的生產(chǎn)鐵基及鐵合金粉末注射成形零部件最適合的材料;不銹鋼系列粉末由于耐高溫、耐氧化腐蝕,成本相對低,也被廣泛應(yīng)用。以下是MIM的流程圖。
金屬注射成型流程圖
蘋果為什么這么重視MIM?
早在1974年,就有人使用這種工藝來制作產(chǎn)品,但直到最近這十年MIM才開始在亞洲被許多人所熟悉,而這其中就有蘋果公司的參與和推動(dòng)。
不知道大家還記不記得iPhone 4?作為將蘋果推向巔峰的產(chǎn)品,iPhone 4為iPhone系列引入了嶄新的硬件設(shè)計(jì),首度推出了單一HOME鍵的手機(jī)操作方式,開啟了手機(jī)轉(zhuǎn)換的時(shí)代,人們對于手機(jī)上的使用更直接更直觀,甚至連三歲的小朋友都會(huì)使用智慧型手機(jī),使得當(dāng)年的iphone4就已經(jīng)創(chuàng)下了四千萬部的驚人銷售量。
蘋果公司的時(shí)任首席執(zhí)行官史提夫·喬布斯稱iPhone 4為當(dāng)時(shí)世界上最薄的智能手機(jī),僅有9.3mm,由不銹鋼框架組成,內(nèi)部組件置于硅酸鋁玻璃之間。可想而知,iPhone 4內(nèi)部的空間其實(shí)相當(dāng)有限,但與此同時(shí)手機(jī)內(nèi)部零件設(shè)計(jì)卻比以往更加復(fù)雜,再加上喬布斯與生俱來的完美主義讓他無法接受不完美的東西,這就導(dǎo)致零件的制造變得前所未有的困難了起來。
為了質(zhì)量的統(tǒng)一穩(wěn)定,iphone4內(nèi)部的零件在變小的同時(shí)強(qiáng)度必須保持一致。如此一來,面對量大、零件體積小、有強(qiáng)度、形狀復(fù)雜以及具有金屬質(zhì)感的多重條件下,傳統(tǒng)的成型工藝如鑄造、鍛造CNC加工等已經(jīng)無法滿足需求,而MIM就在這樣的一個(gè)狀況下展露頭角,開始被應(yīng)用于iPhone手機(jī)的制造上,從此變成了近期較新的工藝制程之一,被蘋果重用至今。
結(jié)語
MIM的優(yōu)勢不用多說,目前它作為一種新的零部件成形生產(chǎn)技術(shù),近年來得到快速的發(fā)展,其所用的粉末原料產(chǎn)量和品種也在不斷增加,尤其是隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品需求的上漲,MIM也越發(fā)受到業(yè)界重視。
(圖片來源:plastoco)
不過要想擴(kuò)大MIM的應(yīng)用領(lǐng)域,不但需要從成本方面不斷進(jìn)行改進(jìn),還需要在粉末的選擇應(yīng)用過程中掌握粉末的生產(chǎn)工藝和性能指標(biāo),以更好地掌控全局以提升MIM產(chǎn)品質(zhì)量,使其在后續(xù)產(chǎn)品中發(fā)揮最大優(yōu)勢。若您對這方面知識(shí)感興趣,歡迎關(guān)注粉體圈即將在9月17日于廣州保利世貿(mào)展覽館6號(hào)館舉辦的“2021年全國粉末冶金創(chuàng)新發(fā)展論壇暨納米金屬粉體制備與應(yīng)用研討會(huì)”,更多精彩等著您!
資料來源:
金屬射出成型#EP1簡介,E&O MIM
注射成形用金屬粉末的制備技術(shù)及性能研究進(jìn)展,張新濤,張科翠,張東,趙健,樊昱,張娟。
粉體圈 小榆
作者:粉體圈
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