作为一门金属零件制造工艺,MIM由于其工序复杂性,其成本显然不可能低。
如果针对同一个金属零件,使用MIM工艺,其成本通常会比钣金冲压、压铸或粉末冶金等更高。
那么,MIM与降本设计有什么关系呢?如何使用MIM来降本呢?
本文将从MIM自身的工艺特点出发,介绍三种使用MIM进行降本的思路:
利用MIM可成型复杂三维形状的特点,把多个原本多个由钣金冲压、粉末冶金或机加工等成型的零件合并为1个零件,从而简化产品设计、减少零部件数量,降低产品装配成本及库存成本等。
利用MIM近净成型的特点,代替机加工等原材料浪费严重、机加工工序成本高的工序。
利用MIM成型尺寸精度高、表面质量好的特点,代替压铸等需二次机加工来提高尺寸精度或表面质量的的工序。
相对于钣金冲压、机加工、压铸和粉末冶金等,MIM可以成型具有复杂三维形状的零件,可以具备外部切槽、外螺纹、锥形外表面、交叉通孔、盲孔、凹台、键销、加强筋板和表面滚花等特征。 因此,原本多个由钣金冲压、机加工、压铸和粉末冶金等工艺成型的零部件,可以通过MIM成型--合并为1个零件,从而简化产品结构,去除产品装配工序,最终降低产品成本。 案例1,4个通过机加工、钣金冲压等工艺加工的零件,被合并为1个MIM零件。
案例2,4个通过机加工、钣金冲压等工艺加工的零件,被合并为1个MIM零件。
案例4,如图所示为应用于医疗领域的相机固定支架,其具有复杂的三维结构。原本是两个机加工件焊接而成,现通过MIM合并为1个零件,不但成本降低,同时避免了原本焊接处锋利毛边带来的潜在质量问题。
利用MIM近净成型、材料浪费少的特点,可代替机加工等工艺,通过减少材料浪费,来降低成本。这一点对于一些贵重的金属,显得特别重要。 近净成型,near net shape,是指零件的最终成品形态与最初形态很接近;换句话说就是材料的利用率高,材料浪费少。 MIM、压铸、注塑成型和3D打印等,都是近净成型。 而机加工则不是近净成型,机加工存在着太多的材料浪费。 案例1,使用MIM代替机加工,可把材料用量从130g减少到40g,从而降低产品成本。
案例2,用于医疗器械中的泵闩锁,原本使用机加工,从毛坯到最后的产品,机加工浪费了一半的原材料。 采用MIM一次成型,仅需少量的机加工工序,材料浪费少;相对于机加工,成本降低了30%。 案例3(同案例2类似),用于电子设备的把手原本使用机加工,从毛坯到最后的产品,机加工浪费了一半以上原材料。 采用MIM一次成型,仅需少量的机加工工序,材料浪费少;同时生产效率高;相对于机加工,成本降低了60%以上。