Mim 工件缺陷检测项目报告
2021 年 11 月，优尼欧思着手开发 Argus 表面缺陷高速全角度检测平台，并在2022年6月底，完成Argus样机的调试（相关报道）。促进 Argus 项目展开的原因之一，便是我们和苏州吴江某MIM工艺制造商的合作。本文将详细介绍MIM工艺，以及 Argus 在MIM工件缺陷检测上，表现出的优异性能。
1. MIM概念及工艺流程
金属粉末注射成形（MIM）是传统粉末冶金技术与塑料注射成形技术相结合的高新技术，是小型复杂零部件成形工艺的巨大进步。它将金属粉末与粘合剂均匀混合，形成具有流变性的喂料，使用注射机注射成形。毛坯经脱脂处理后，烧结致密化为成品。必要时还可以进行后处理。
工艺流程： 配料→混炼→造粒→注射成形→化学萃取→高温脱粘→烧结→后处理→成品
图 1 Mim 工艺流程
图片来源：https://www.jsgian.com/upLoad/image/20160525/14641598002709165.jpg
2. MIM工艺的特点
MIM结合了粉末冶金与塑料注射成形两大技术的优点，突破了传统金属粉末模压成形工艺在产品形状上的限制，同时利用塑料注射成形技术能大批量、高效率生产具有复杂形状的零件：如各种外部切槽、外螺纹、锥形外表面、交叉通孔、盲孔、凹台、键销、加强筋板，表面滚花等。
- 设计自由度大，相对传统金属成型工艺，MIM能制造更为复杂的零件，基本上注塑模具可以实现的所有结构都可以运用在MIM上
- 出色的物理性能，烧结后的密度非常接近材料的理论密度，工件物理性能远胜传统粉末冶金工艺，如机械强度大幅提升
- 更多的材料选择，MIM可使用绝大部分金属材料，考虑经济性，主要材料涵盖铁基、镍基、铜基、钛基金属或合金
- 表面更加光滑，MIM烧结坯表面粗糙度（Ra）可做到1μm，通过各种表面处理方式，可以获得多样化的外观效果
- 精度更高，MIM一般可以做到 ±0.5% 的公差精度，配合其它加工方式，可以获得更高的尺寸精度
- 环保，原料利用率接近100%，是一种近净成形技术，可有效避免材料的浪费
图 2 各行各业的MIM工具
3. MIM产品的应用领域
- 航空航天业：机翼铰链、火箭喷嘴、导弹尾翼、涡轮叶片芯子等
- 汽车业：安全气囊组件、点火控制锁部件、涡轮增压器转子、座椅部件、刹车装置部件等
- 电子业：磁盘驱动器部件、电缆连接器、电子封装件、手机振子、计算机打印头等
- 军工业：地雷转子、枪扳机、穿甲弹心、准星座、集束箭弹小弹等
- 日用品：表壳、表带、表扣、高尔夫球头和球座、缝纫机零件、电动玩具零件等
- 机械行业：异形铣刀、切削工具、电动工具部件、微型齿轮、铰链等
- 医疗器械：牙矫形架、剪刀、镊子、手术刀等
4. MIM工件常见缺陷
MIM 结合了粉末冶金与塑料注射两大工艺，工件的常见缺陷包括裂纹、粘料、粘板、缺料、凹坑、擦伤、麻点等
a)裂纹
b)粘料
c)凹坑
b)粘板
图 3 MIM 工件常见缺陷举例
使用 Argus 高速检测平台和目标检测模型，很好地解决了MIM工件的缺陷检测需求。在吴江某MIM制造商提供的工件上，成绩优异，其中异常零部件的准确率超过95.37%，满足客户要求。
正常零部件的准确率超过99.99%，满足需求。
异常零部件的准确率超过95.37%，满足需求。
图 4 MIM 缺陷 AI 预测举例
结论
- Argus 可以高速、大通量检测MIM工件表面缺陷
- 数据的收集和标注很重要，数据挖掘，利用大数据助力制造业同样重要
我们将尽快交付整套MIM工件表面缺陷检测设备，包含上料和分选装置。未来，我们将基于 Argus 不断挖掘新的使用场景。