醫學作為人類生活重要的一部分,與社會有著密切的關系。醫療體系,醫學教學研究體系關乎每一個人的看病與生命健康。例如在中國實行的衛生行政體系,為全社會的公民提供了醫療衛生基礎設施。醫學發生了大的進步,現代醫學仍不斷發展,并更趨完善。
而醫療產品如何不斷提高質量、降低成本是國內外學者一直研究的課題。醫療產品的需求量很大,并且很多產品本身的結構也很精密復雜,需要一種新的制造技術來代替傳統生產。
金屬粉末注射成形是一種新型的近凈成形技術,可在較短的周期內批量生產出具有復雜形狀的產品,能符合醫療產品的制造要求,成為一種理想的制造方法。
MIM 技術的工藝流程:MIM 是 20 世紀快速發展起來的近凈成形工藝,一般工藝過程為:粉末 + 粘結劑→混煉→注射成形→脫脂→燒結。
首先是利用高分子聚合物與粉末混合,在一定條件下混煉出具有足夠的流動性、混合均勻并滿足注射要求的喂料,其次是選擇合適的注射溫度、注射壓力和注射速度等工藝參數進行注射成形,然后是脫去注射坯中的粘結劑后進行燒結,使粉末形成冶金結合,最后得到符合要求的制件。
MIM 技術的特點:MIM 是集塑料成形工藝學、高分子化學、粉末冶金工藝學和金屬材料學等多學科相結合而形成的一種零部件新型近凈成形技術。MIM技術在醫療產品上的應用:醫療產品一般要求具有良好的使用性和足夠長的使用壽命,并且在結構和形狀設計上要有靈活的設計性。
20世紀 80 年代初期 MIM 技術首次在醫療產品得到應用,至今已經成為 MIM 市場增長最快的領域。外科手術工具要求具有高強度、低血液污染和能夠實現侵蝕性消毒程序等要求,MIM 技術的設計靈活性能夠滿足大部分外科手術工具的應用,同時還具有工藝方面的優越性,能夠低成本的制造各種金屬制品,正逐步取代傳統的生產技術成為主要的制造方法。利用 MIM 技術成形后再進行燒結,就能夠達到很高的公差水平,不需要大量的后續處理工藝,避免破壞爪的線向和幾何形狀。利用鑄造或者機加工的方法很難來生產這種形狀復雜的不銹鋼爪,需要較長的生產周期,成本也高,使用 MIM 技術來制造可節約 60%的成本。一次性的外科手術工具需要開發一種能夠低成本批量生產的工藝。
金屬共注射成形金屬共注射成形起源20世紀90年代,是一種三明治式的粉末注射成形技術。該工藝是同時或分批的將兩種具有不同特性的材料注射到一個模具中,進行一次復合注射成形,它能將金屬材料和一個性能完全不同的材料在同一個零部件中結合到一起。
采用這種方法能獲得具有功能性和復雜形狀的芯 / 殼層結構,并且不需要對制品進行如涂層、熱處理和組裝等的后續工藝。最終實現了一道工序可制備出功能梯度材料,極大地減少了工序,降低了成本。
隨著市場的不斷擴大,MIM技術在醫療領域的應用將越來越深入,各種基于 MIM技術的新材料和新工藝也會不斷的被開發出來。