金属注射成型(MIM)的零件精度分基础成型精度和后处理提升精度两个层级,核心受零件结构、材料、烧结工艺及模具设计影响,常规量产下尺寸公差可稳定至 ±0.1%~±0.3%,精细化管控后关键尺寸能达到更高精度,表面粗糙度也有明确的量产范围,以下是具体的精度指标和影响因素,精准且可落地:
一、核心尺寸公差精度(最核心指标)
线性尺寸:±0.1%~±0.3%(以 50mm 零件为例,公差 ±0.05~±0.15mm),这是 MIM 厂商业化量产的主流精度,适配 90% 以上的工业、电子、汽车件需求;
小件 / 简单件(单重 < 20g、无复杂薄壁 / 盲孔):可稳定至 **±0.05%~±0.1%**(如 10mm 零件,公差 ±0.005~±0.01mm);
大件 / 复杂件(单重 50~200g、含薄壁 / 微孔 / 异形曲面):精度会降至 **±0.3%~±0.5%**,易因烧结收缩不均产生微小变形。
通过整形、精磨、激光微调等后处理,关键尺寸公差可缩至 ±0.01~±0.05mm(与零件尺寸无关,属于绝对公差),适配医疗、航空航天等高精度需求,但会增加约 10%~30% 的制造成本,且仅适用于局部关键尺寸(整体仍遵循比例公差)。
二、形位公差精度(量产可实现)
MIM 的形位公差依赖模具精度和烧结夹具的约束,量产下可稳定实现:
平行度、垂直度:0.01~0.03mm/50mm;
同轴度、圆度:0.01~0.02mm(小件),0.03~0.05mm(大件);
平面度:0.02~0.04mm/50mm。
注:复杂异形件(如多弯折、非对称结构)的形位公差会偏差 20%~50%,需在模具设计中做烧结收缩补偿和防变形夹具设计。
三、表面粗糙度精度(无需抛光的量产水平)
MIM 零件的表面粗糙度由模具型腔粗糙度和烧结工艺决定,量产下无需抛光即可达到 Ra0.8~1.6μm,属于中等偏优的表面质量,无需二次打磨即可直接进行电镀、喷涂等表面处理。
模具型腔抛光至 Ra0.2~0.4μm 时,MIM 生坯表面粗糙度可同步提升,烧结后能达到Ra0.4~0.8μm;
若有更高外观需求,通过振动抛光、化学抛光,可将表面粗糙度降至Ra0.1~0.4μm,接近机加工件水平。
四、特殊结构的精度极限(MIM 工艺特有)
针对 MIM 擅长的复杂微小结构,量产下的精度阈值为行业通用标准,无额外后处理即可实现:
薄壁:最薄0.3~0.5mm(稳定量产,无变形),极限 0.2mm(小批量试验);
微孔:通孔最小φ0.4~0.5mm,盲孔最小φ0.6mm(深度≤孔径的 10 倍);
螺纹:最小 M1.6~M2.0 细牙螺纹(直接成型,无需攻丝);
台阶差:最小 0.1~0.2mm(清晰无塌边)。
五、影响 MIM 精度的核心因素(精准管控的关键)
精度波动的核心原因是烧结收缩的不均匀性(MIM 烧结收缩率 12%~25%),其次是模具和工艺,主要影响因素:
模具设计:需提前根据材料和结构做精准的烧结收缩补偿(不同方向收缩率可能差异 1%~3%),模具精度需达 ±0.005mm 以上;
零件结构:非对称、壁厚突变(差比 > 3:1)、长径比 > 10 的结构,易收缩不均,精度会显著下降;
材料特性:不锈钢(316L/440C)收缩率稳定(15%~18%),精度易管控;钛合金、硬质合金收缩率波动大(20%~25%),精度会降低一个层级;
烧结工艺:真空 / 保护气氛下的匀速升温和保温(保温 1~4h),搭配防变形烧结夹具,能将收缩偏差控制在 0.5% 以内。
六、与其他精密制造工艺的精度对比(直观参考)
工艺类型 线性尺寸公差 表面粗糙度(量产) 核心优势
MIM(常规量产) ±0.1%~±0.3% Ra0.8~1.6μm 复杂结构一次成型,批量成本低
MIM(后处理) ±0.01~±0.05mm Ra0.1~0.4μm 局部高精度,兼顾复杂结构
精密机加工 ±0.001~±0.01mm Ra0.025~0.8μm 精度最高,适配简单 / 单件结构
精密铸造 ±0.5%~±1% Ra3.2~6.3μm 适配大件,复杂结构需型芯
传统粉末冶金 ±0.5%~±1% Ra1.6~3.2μm 成本最低,仅适配简单结构
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。 公司拥有一批高素质人才队伍,创始团队源自国家部级直属科院单位——广州有色金属研究院,具有丰富的的行业从业经验和研发实力,为公司发展提供源源不断的创新动力。公司先后荣获得5项发明专利,30多项实用新型专利,通过IATF16949质量管理体系、ISO9001-2015质量管理体系、ISO14001环境管理体系、知识产权管理体系,并获得国际商标认证,是广东省创新型企业、广州市科技小巨人企业、广东省粉末冶金产业技术创新联盟理事单位、广州市先进粉末冶金集群促进中心发起单位。
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