金属注射成型(MIM)技术的成本效益具有多方面的优势,当然在某些情况下也存在一定的局限性,具体分析如下:
成本优势
材料利用率高:MIM 技术中,金属粉末与粘结剂混合后注射成型,能几乎完全填充模具型腔,材料利用率通常可达 95% 以上。相比之下,传统机械加工如切削、磨削等方法会产生大量废料,材料利用率可能仅为 50% - 70%,MIM 技术在材料成本上具有显著优势,特别是对于昂贵的金属材料,如钛合金、钨合金等,可大幅降低材料成本。
减少后续加工成本:MIM 成型的零件尺寸精度高,表面质量好,尺寸精度一般能控制在 ±0.05% - ±0.1%,表面粗糙度可达 Ra0.8 - Ra1.6μm。这使得许多零件成型后无需或仅需少量后续加工,如抛光、研磨等。而传统铸造或锻造工艺后的零件,往往需要大量机加工来达到所需尺寸和表面质量,MIM 技术可节省大量机加工时间和成本,对于复杂形状零件,成本降低效果更明显。
批量生产降低单位成本:MIM 技术非常适合大批量生产,在大规模生产时,随着产量增加,模具成本、设备折旧等固定成本可分摊到更多零件上,单位零件成本显著下降。一般来说,当生产规模达到一定数量,如年产量超过 2 万件时,MIM 技术的单位成本优势会充分显现,相比其他成型方法更具经济性。
效益优势
提高生产效率带来效益:MIM 技术成型速度快,借助自动化注射设备,可快速将混合料注射到模具型腔,每小时能生产数十甚至上百件零件。同时,一体化成型减少了组装工序,生产流程缩短,整体生产效率大幅提高,能更快地满足市场需求,为企业带来更多的经济效益。
产品性能提升带来效益:MIM 技术制备的零件具有均匀的微观结构和良好的力学性能,强度、硬度、韧性等性能指标与传统加工方法相当甚至更优。高性能的产品能更好地满足高端应用领域需求,提高产品附加值,使企业在市场竞争中占据优势,获取更高的利润空间,尤其在航空航天、医疗器械、电子等对零件性能要求苛刻的领域,MIM 零件的性能优势能转化为显著的经济效益。
设计灵活性带来效益:MIM 技术能制造复杂形状零件,可将多个零部件集成一体成型,为产品设计提供了更大的灵活性。企业能利用这一特点开发出更具创新性和功能性的产品,拓展市场份额,创造更多的商业机会和经济效益,如在电子产品中,可将复杂的金属结构件集成设计,提高产品性能和集成度,满足消费者对产品小型化、多功能化的需求。
潜在成本劣势
模具成本较高:MIM 模具的设计和制造较为复杂,需要考虑金属粉末的流动性、收缩率等因素,因此模具成本相对较高,一般在数万元到数十万元不等。对于小批量生产,模具成本分摊到每个零件上的费用较高,可能导致单位成本上升,使 MIM 技术在小批量、多品种生产场景下的成本效益降低。
前期设备投入大:MIM 生产需要专业的注射成型设备、脱脂设备、烧结设备等,设备采购和安装调试费用较高,通常一条 MIM 生产线的设备投入在数百万元以上。这对于一些中小企业来说,可能面临较大的资金压力,在一定程度上限制了 MIM 技术的应用和推广。
粉末冶金、金属注射成型、粉末冶金齿轮
光铭集团专注于金属成形技术及耐磨材料的研发制造,主营产品包括金属压制成形及注射成形粉末冶金制品。
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