(A)与传统粉末冶金(PM)工艺比较
PIM作为一种制造高质量精密零件的近净成形技术,具有常规粉末冶金方法无法比拟的优势。PIM能制造许多具有复杂形状特征的零件:如各种外部切槽,外螺纹,锥形外表面,交叉通孔、盲孔,凹台与键销,加强筋板,表面滚花等等,具有以上特征的零件都是无法用常规粉末冶金方法得到的。
PIM和PM技术特点的比较:
项目 |
MIM |
PM |
粉末粒径(μm) |
小于20 |
小于200 |
致密度 |
高 |
较低 |
产品形状 |
三维复杂形状 |
二维简单形状 |
力学性能 |
优 |
较低 |
设备投资 |
高 |
较低 |
生产率 |
高 |
较低 |
(B)与机加工比较
传统机械加工法,近来靠自动化而提升其加工能力,在效率和精度上有极大的进步,但是基本的程序上仍脱不开逐步加工(车削、刨、铣、磨、钻孔、抛光等)完成零件形状的方式。机械加工方法的加工精度远优于其他加工方法,但是因为材料的有效利用率低,且其形状的完成受限于设备与刀具,有些零件无法用机械加工完成。相反的,PIM可以有效利用材料,形状自由度不受限制。对于小型、高难度形状的精密零件的制造,PIM工艺比较机械加工而言,其成本较低且效率高,具有很强的竞争力。PIM技术弥补了传统加工方法在技术上的不足或无法制作的缺憾,并非与传统加工方法竞争。PIM技术可以在传统加工方法无法制作的零件领域发挥其特长。
PIM和机加工特点的比较:
项目 |
MIM |
机加工 |
形状自由度 |
不受限制 |
受限制 |
材料利用率 |
高 |
低 |
设备投资 |
高 |
低 |
加工成本 |
低 |
高 |
生产效率 |
高 |
低 |
(C)与精密铸造比较
对于熔点相对较低的金属或合金,精密铸造也可以成形三维复杂形状的零件。但对于难熔金属和合金、硬质合金、金属陶瓷、陶瓷等却无能为力,这是精密铸造的本质所决定的。另外,对于尺寸小、壁薄、大批量的零件采用精密铸造是十分困难或不可行的。
PIM和精密铸造特点的比较:
项目 |
MIM |
精密铸造 |
材料 |
无限制 |
可熔融 |
最小孔径 |
0.4mm |
2mm |
2mm直径盲孔最大深度 |
20mm |
2mm |
最小壁厚 |
<1mm |
2mm |
最大壁厚 |
10mm |
无限制 |
小尺寸内外螺纹 |
可以 |
困难 |
10mm直径的公差 |
±0.012mm |
±0.05mm |
表面粗糙度(Ra) |
1~1.6μm |
3.2~5μm |
显微组织 |
细晶,组织均匀 |
枝晶,易偏析 |
零件数量 |
无限制 |
受限制 |
(D)四者比较示意图