医学作为人类生活重要的一部分,与社会有着密切的关系。医疗体系,医学教学研究体系关乎每一个人的看病与生命健康。例如在中国实行的卫生行政体系,为全社会的公民提供了医疗卫生基础设施。医学发生了大的进步,现代医学仍不断发展,并更趋完善。
而医疗产品如何不断提高质量、降低成本是国内外学者一直研究的课题。医疗产品的需求量很大,并且很多产品本身的结构也很精密复杂,需要一种新的制造技术来代替传统生产。
金属粉末注射成形是一种新型的近净成形技术,可在较短的周期内批量生产出具有复杂形状的产品,能符合医疗产品的制造要求,成为一种理想的制造方法。
MIM 技术的工艺流程:MIM 是 20 世纪快速发展起来的近净成形工艺,一般工艺过程为:粉末 + 粘结剂→混炼→注射成形→脱脂→烧结。
首先是利用高分子聚合物与粉末混合,在一定条件下混炼出具有足够的流动性、混合均匀并满足注射要求的喂料,其次是选择合适的注射温度、注射压力和注射速度等工艺参数进行注射成形,然后是脱去注射坯中的粘结剂后进行烧结,使粉末形成冶金结合,最后得到符合要求的制件。
MIM 技术的特点:MIM 是集塑料成形工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科相结合而形成的一种零部件新型近净成形技术。MIM技术在医疗产品上的应用:医疗产品一般要求具有良好的使用性和足够长的使用寿命,并且在结构和形状设计上要有灵活的设计性。
20世纪 80 年代初期 MIM 技术首次在医疗产品得到应用,至今已经成为 MIM 市场增长最快的领域。外科手术工具要求具有高强度、低血液污染和能够实现侵蚀性消毒程序等要求,MIM 技术的设计灵活性能够满足大部分外科手术工具的应用,同时还具有工艺方面的优越性,能够低成本的制造各种金属制品,正逐步取代传统的生产技术成为主要的制造方法。利用 MIM 技术成形后再进行烧结,就能够达到很高的公差水平,不需要大量的后续处理工艺,避免破坏爪的线向和几何形状。利用铸造或者机加工的方法很难来生产这种形状复杂的不锈钢爪,需要较长的生产周期,成本也高,使用 MIM 技术来制造可节约 60%的成本。一次性的外科手术工具需要开发一种能够低成本批量生产的工艺。
金属共注射成形金属共注射成形起源20世纪90年代,是一种三明治式的粉末注射成形技术。该工艺是同时或分批的将两种具有不同特性的材料注射到一个模具中,进行一次复合注射成形,它能将金属材料和一个性能完全不同的材料在同一个零部件中结合到一起。
采用这种方法能获得具有功能性和复杂形状的芯 / 壳层结构,并且不需要对制品进行如涂层、热处理和组装等的后续工艺。最终实现了一道工序可制备出功能梯度材料,极大地减少了工序,降低了成本。
随着市场的不断扩大,MIM技术在医疗领域的应用将越来越深入,各种基于 MIM技术的新材料和新工艺也会不断的被开发出来。