
你是否曾好奇,一款轻盈的AI眼镜背后,蕴含着怎样的制造奇迹?作为眼镜设计师,我最近深入研究了金属粉末注射成型(MIM)技术,这项工艺正在静悄悄地改变着我们佩戴智能眼镜的方式。
作为一名眼镜设计师,我一直在关注眼镜制造领域的最新技术。最近,一款华为AI眼镜的轻巧体验让我印象深刻,这促使我深入研究其背后的制造工艺——金属粉末注射成型(MIM)。
今天,就带大家深入了解这项正在改变眼镜行业的技术,看看它如何让我们的眼镜变得更轻、更坚固、更美观。
MIM技术:像塑料注塑一样成型金属
MIM(Metal Injection Molding)是一种将金属粉末与粘结剂混合,通过注射成型制造复杂金属零件的技术。
简单来说,它就像是把金属变成了可以像塑料一样注射成型的材料。
工艺基本流程包括:混炼金属粉末与粘结剂、注射成型、脱脂和烧结。
这种工艺能够生产高精度、复杂三维结构的金属零件,材料粒径达2-15μm,制品相对密度超过95%。
为什么眼镜行业青睐MIM技术?
MIM技术在眼镜行业,特别是智能眼镜领域获得广泛应用,主要归功于它的几大优势:
能够成型高度复杂结构的零件:对于AI眼镜这类集成度高的设备,内部结构复杂,MIM技术可以一次性成型复杂结构,减少了组装环节。
制品尺寸精度高:MIM工艺的产品尺寸公差一般保持在±0.02左右,减少了后续加工需求。
材料利用率高:与传统CNC加工相比,MIM工艺更有效,过程中产生较少废物,大部分可回收或再利用。
适合各种金属材料:MIM适用于不锈钢、钛合金等多种材料,特别是钛合金这种既轻便又坚固,不过敏、耐腐蚀性优良的材料。
MIM技术在眼镜中的具体应用
在智能眼镜中,MIM技术主要应用于以下几个关键部件:
镜腿铰链和转轴:这是MIM应用最广泛的领域。精研科技为华为、小米AI眼镜提供的正是这些关键部件。这些转轴需要精确的阻尼感和长寿命,MIM技术能够满足这些要求。
超薄镜腿:AI眼镜需要轻量化设计,MIM可以制造出薄而坚固的镜腿结构。
镜框连接件:这些小型连接件需要高精度和一致性,MIM工艺非常适合。
内部结构件:AI眼镜内部有各种小型结构件,MIM技术能够一体化成型,提高整体强度。
钛合金:AI眼镜的理想材料
钛合金凭借其优异的性能成为AI眼镜的优选材料。它既轻便、又坚固,高质感、无磁、不过敏、耐腐蚀性优良。
钛合金拥有超高的比强度,同时重量又低于不锈钢,更耐划伤、防摔,足够耐用且不易弯曲。这些特性使得它非常适合用于AR/VR设备2。
亚马逊、枭龙、Rokid等厂商都推出了使用钛合金部件的AR设备。未来苹果推出AR、MR等头戴式设备也可能使用钛合金。
MIM技术面临的挑战与创新
尽管MIM技术优势明显,但也面临一些挑战:
钛合金性能优异,但硬度高、加工难度大、良率低,因此制品生产成本一直居高不下。这是由于热传导率低,钛合金加工硬化现象明显,常规的机加工方法加工难度大、加工效率低。
为了应对这些挑战,行业不断创新。精研科技在东莞的技术团队开发了防缩水结构件,通过在连接孔内设置增强骨,在连接孔与连接架两侧设置呈圆弧状的倒角槽,使整个结构件强度增加,在MIM注射烧结时不会出现缩水。
眼镜设计师眼中的MIM技术
作为一名眼镜设计师,我认为MIM技术为我们提供了更大的设计自由度。
传统金属加工方式限制了很多设计可能性,而MIM技术允许我们实现更加复杂和精巧的设计。
MIM技术特别适合小批量多品种的生产模式,这对于高端定制眼镜品牌来说是一个巨大优势。
我们可以根据不同的面部特征和审美需求,设计出更加个性化的眼镜款式。
未来展望:MIM技术在眼镜行业的发展趋势
随着智能眼镜市场的快速发展,MIM技术也将迎来更广阔的应用前景:
材料创新:未来会有更多高性能合金材料应用于MIM工艺,为眼镜设计提供更多可能性。
工艺升级:随着脱脂和烧结技术的改进,MIM工艺将能够生产更大尺寸的眼镜零件。
设计融合:MIM技术将与其他工艺如3D打印、CNC加工等结合,实现更加复杂的设计。
成本降低:随着技术普及和规模化生产,MIM工艺成本将逐渐降低,应用到更多中端产品中。
结语:拥抱技术变革,创造更好产品
MIM技术正在静悄悄地改变眼镜行业,特别是智能眼镜领域。
它让我们能够设计出更轻、更坚固、更符合人体工学的眼镜产品,提升了用户的佩戴体验。
作为眼镜设计师,我们需要不断学习和掌握新技术,将其转化为更好的产品体验。
MIM技术正是这样一个让我们能够突破传统制造限制,实现创新设计的工具。
未来已来,让我们一起期待更多采用MIM技术的优秀眼镜产品问世,为用户带来更好的视觉体验和佩戴感受!
金属粉末注射成型MIM是采用化学或热分解的方法将成型坯中的粘结剂脱除,通过烧结致密化得到产品。工艺流程:
1、炼胶:金属粉末和粘结剂按一定的比例混练形成均匀喂料。MIM技术中使用的粘结剂具有增强粉末流动性和维持坯状的功能。
2、注射成型:通过注射成型高温高压高速将喂料射入模具,喂料经水口流入模腔(根据产品的结构特点设计模腔的数量,以提高生产效率),经压实、冷却后形成注射坯。坯件具有一定的强度和密度。模腔的设计要考虑到烧结后坯体的收缩比,收缩比根据材料成分的不同而不同。
3、脱脂:脱脂后坯体98%的粘结剂将会脱除,只剩2%维持坯状。脱脂出炉时,金属粉末注射成型厂家会抽样品进行破坏性检测,如果坯体切碎时,粉末比较松软,则表示脱脂合格,如果切出来有硬块,则表示未达到脱脂标准。
4、烧结:烧结24小时,剩下的2%粘结剂,被全部脱完,烧结后产品具有高密度和良好的机械物理属性。