简述注射成型和粉末冶金工艺关系
粉末注塑和粉末冶金工艺介绍
粉末注塑和粉末冶金工艺介绍
粉末冶金工艺是一种利用金属粉末或者金属合金粉末作为原料，通过成型和烧结等工艺制备金属零部件的方法。
而粉末注塑则是粉
末冶金工艺的一种分支，它利用注射成型技术将金属粉末或者金属
合金粉末注入模具中，经过高压成型后再进行烧结，最终得到成型
的零部件。
粉末冶金工艺具有以下几个特点：
1. 可以制备复杂形状的零部件，粉末冶金工艺可以制备形状复杂、内部结构精细的零部件，因为粉末可以充分填充模具的所有空隙，从而制备出复杂的形状。
2. 原料利用率高，粉末冶金工艺可以充分利用原料，减少浪费，因为制备零部件时几乎不需要进行切削加工，减少了原料的浪费。
3. 可以制备高性能材料，通过粉末冶金工艺可以制备出高性能
的金属材料，比如高强度、高耐磨、高温等特性的材料，满足不同
工程领域的需求。
粉末注塑作为粉末冶金工艺的一种应用，具有以下特点：
1. 成本低，相比传统的金属加工工艺，粉末注塑可以减少原材
料浪费和加工成本，从而降低零部件的制造成本。
2. 生产效率高，粉末注塑可以批量生产零部件，提高生产效率，适用于大规模生产。
3. 可以制备复杂形状的零部件，粉末注塑技术可以制备出复杂
形状的零部件，满足不同工程领域对零部件形状的需求。
总的来说，粉末冶金工艺和粉末注塑技术在制备金属零部件方
面具有独特的优势，可以满足不同领域对于零部件性能和形状的需求，有着广泛的应用前景。
MIM金属粉末注射成形工艺介绍与对比
1一、MIM 概念及工艺流程金属粉末注射成形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一场革命。
它将适用的技术粉末与粘合剂均匀混合成具有流变性的喂料，在注射机上注射成形，获得的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 生产工艺流程如下配料→混炼→造粒→注射成形→化学萃取→高温脱粘→烧结→后处理→成品二、MIM 技术特点金属粉末注射成形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·MIM 技术的优点a.直接成形几何形状复杂的零件，通常重量0.1~200gb.表面光洁度好、精度高，典型公差为±0.05mmc.合金化灵活性好，材料适用范围广，制品致密度达95%~99%，内部组织均匀，无内应力和偏析d.生产自动化程度高，无污染，可实现连续大批量清洁生产·MIM 与精密铸造成形能力的比较·MIM 与其他成形工艺的比较三、MIM常用材质四、几种MIM材料的基本性能五、MIM产品典型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、手术刀等六、适合材质不锈钢Fe合金Fe-Ni-Co合金钨钛合金工具钢高速钢硬质合金氧化铝氧化锆2。
金属粉末注射成型论文
金属粉末注射成型一．金属粉末注射成型的概念和原理粉末冶金不仅是一种材料制造技术, 而且其本身包含着材料的加工和处理, 它以少无切削的特点越来越受到重视, 并逐步形成了自身的材料制备工艺理论和材料性能理论的完整体系。
现代粉末冶金技术不仅保持和大大发展了其原有的传统特点(如少无切削、少无偏析、均匀细晶、低耗、节能、节材、金属－非金属及金属高分子复合等) , 而且已发展成为制取各种高性能结构材料、特种功能材料和极限条件下工作材料、各种形状复杂的异型件的有效途径。
近年来, 粉末冶金技术最引人注目的进展, 莫过于粉末注射成型(MIM )迅速实现产业化, 并取得突破性进展。
[1]金属注射成型（Metal Injection Molding）,简称MIM，是传统的粉末冶金工艺与塑料成型工艺相结合的新工艺，是集塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科交叉的产物,是粉末冶金和精密陶瓷成型加工领域中的新技术，利用模具可注射成型, 快速制造高密度、高精度、复杂形状的结构零件, 能够快速准确地将设计思想转变为为具有一定结构、功能特性的制品, 并可直接批量生产出零件,是制造技术行业一次新的变革[2]。
其注射机理为:通过注射机将金属粉末与粘接剂的混合物以一定的温度，速度和压力注人充满模腔，经冷却定型出模得到一定形状、尺寸的预制件，再脱出预制件中的粘接剂并进行烧结，可得到具有一定机械性能的制件。
其成型工艺工艺流程如下：金属粉末，有机粘接剂→混料→成型→脱脂→烧结→后处理→成品。
二．金属粉末注射成型的工艺流程[3]2.1金属粉末的选择首先根据产品的技术要求和使用条件选择粉末的种类，然后决定粉末颗粒尺寸。
金属粉末注射成型所用的粉末颗粒尺寸一般在0.5～20μｍ；从理论上讲，粉末颗粒越细，比表面积也越大，颗粒之间的内聚力也越大，易于成型和烧结。
而传统的粉末冶金工艺则采用大于40μｍ的较粗的粉末。
2.2有机粘接剂的选择由于有机粘接剂的作用是粘接金属粉末颗粒，使混合料具有流变性和润滑性，因此粘接剂的选择是整个粉末注射成型的关键。
粉末冶金工艺浅析
粉末冶金工艺浅析金属粉末注射成型技术是塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科渗透与交叉的产物。
MIM技术适合大批量生产形状复杂、高精度、高性能要求的小型金属零部件。
1粉末冶金（MIM）定义及工艺流程图1.1定义MIM为金属粉末注射成型（MetalInjection Molded）的简称，是一种将传统粉末冶金与塑料注射成型工艺相结合的高新近净成形技术。
1.2加工流程图混料注射脱脂烧结后处理2分工序简介2.1混料把金属粉末与有机粘接剂均匀掺混在一起，使各种原料成为注射成型用混合料。
（1）金属粉末MIM工艺所用的金属粉末颗粒尺寸一般在0.5～20μm。
从理论上讲，颗粒越细，比表面积也越大，越易于成型和烧结。
而传统的粉末冶金工艺则采用大于40μm的较粗粉末。
（2）有机粘结剂有机粘结剂的作用是粘结金属粉末颗粒，使混合料在注射机料筒中加热后具有流变性和润滑性，即粘结剂是带动粉末流动的载体。
2.2注射成型在注射成型过程中，混合料在注射机料桶内被加热成具有流变性的塑性物料，并在适当的注射压力下注入模具中，成型成毛坯。
2.2.1注射机组成系统注射机是注射成型的主要设备，主要由注射系统，合模系统，液压系统，电气系统4大系统组成，另外还包括加热冷却系统，润滑系统、安全及监测系统合模系统主要包括锁模装置，调模装置及其制品顶出装置等。
锁模系统的主要作用有：（1）保证模具能快速、准确、安全地实现闭合、开启及制品顶出;（2）模具闭合能提供足够的锁模力，抵抗注射熔体产生的模腔压力，防止模具涨开注射系统主要包括预塑装置及注射装置。
其主要作用：（1）均匀加热，并在规定时间内将一定数量的熔融塑料塑化;（2）在一定的压力和速度下，将定量的熔体注射到模具型腔内;（3）在注射结束后，对模腔内的熔体进行保压注塑机的液压控制系统主要由各种液压元件、回路、液压辅助元件组成。
其主要作用有：保证注塑机能够按照预定的工艺条件及动作程序.电气控制系统主要由各种电气和电子元件、仪表、加热器、传感器等组成。
粉末冶金手册
粉末冶金手册粉末冶金是一种将金属或非金属粉末通过压制、烧结等工艺加工成成型品的制造工艺。
粉末冶金具有高效、低成本、可成型性好、材料利用率高等优势，因此在航空航天、汽车工业、电子行业等领域得到广泛应用。
本手册将介绍粉末冶金的基本原理、工艺流程、材料选择、设备介绍等内容。
一、粉末冶金的基本原理粉末冶金的基本原理是将金属或非金属物质经过粉碎或原料特殊制备得到的粉末，经过压制成型或注射成型，再经过高温烧结得到所需产品。
这种工艺利用了粉末颗粒之间的相互扭曲和扩散，从而实现了物质的成型。
同时，由于粉末冶金是一种非液态冶金工艺，不需要溶解和凝固过程，避免了材料在液态下的气体、夹杂物等问题，因此可以获得更高的材料纯度和均匀性。
二、粉末冶金的工艺流程粉末冶金的一般工艺流程分为原料制备、混合、成型、烧结和后处理等步骤。
1.原料制备：原料制备阶段主要包括选料和粉末制备。
选料是指根据成品的要求选择合适的原料，如金属、合金、陶瓷或复合材料等。
粉末制备可以通过粉碎、化学方法、电化学方法等得到所需粉末。
2.混合：将所选的原料粉末按照一定比例进行混合。
混合的目的是使各种材料的粒子均匀分散，以获得更高的均匀性。
3.成型：将混合好的粉末通过压制成型，可以使用冷压、热压或注射成型等方法。
成型一般可以分为干压成型和液相成型两种方式。
4.烧结：成型件通过高温烧结，使粉末颗粒之间发生结合，形成致密的材料。
烧结温度和时间根据材料种类、成型件形状等因素确定。
5.后处理：烧结后的材料可以进行表面处理、热处理、加工等工艺。
目的是使产品达到所需的性能和尺寸要求。
三、粉末冶金的材料选择粉末冶金可以应用于各种金属和非金属材料的制备，包括纯金属、合金、陶瓷、塑料等。
在选择材料时需要考虑材料的物理性质、化学性质、应用环境等因素。
例如，对于需要高强度和耐磨性的零件可以选择使用金属粉末冶金制备的合金材料；对于需要绝缘性能和耐高温的零件可以选择使用陶瓷粉末冶金制备的材料。
注射粉末冶金
原料制作
特制的金属粉末（微米级）与高品 质的高分子聚合物混合，通过精确控制 的制备过程，形成MIM专用喂料。相比 于传统粉末冶金，金属粉末（微米级） 的粒径和极低的杂质含量确保了MIM烧 结密度达到理论密度的98%；而特殊配 制的多种高聚物即能提供注射时的良好 流动性也能保证高效的脱脂能力
成形工艺
MIM工艺优势3：出色的理化性能
MIM因为烧结密度非常接近理论密度，其理化性能表现也非常出色，如机械强度等大幅超越传统粉末冶金。
注射粉末冶金的优势2 MIM工艺优势4：精致的外观表现
MIM烧结坯表面粗糙度（Ra）可做到1μm，更可以通过各种表面处理方式获得眩目的外观效果。
MIM工艺优势5：更高的尺寸精度
注射粉末冶金
LWH
概述
金属注射成型 (MIM) 是典型的学科跨界产物，将两种完全不同的加工 工艺（塑料注射成型和粉末冶金）融为一体。 使得设计师能够摆脱传统束 缚，以塑料成型的方式获得低价、异型的不锈钢、镍、铁、铜、钛和其他 金属零件，从而拥有比很多其他生产工艺更大的设计自由度。
工艺流程
整个工艺流程
利用注射机将MIM喂料加热并均 匀填充到模具型腔，冷却后得到MIM 注射坯。符合MIM特点的模具与合理 的工艺匹配是此工序的关键
脱脂
采用专业脱脂炉逐步高效去除注射 坯中的主体粘结剂，残留的骨架粘结剂 维持产氛炉中， 脱除骨架粘结剂，并在接近熔点 的温度下使金属粉末致密化成完 整的金属体，经冷却得到近乎成 品形状的烧结件。温度约1100度,
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。
MIM工艺优势6：强大而灵活的量产能力
MIM可以灵活调整和迅速提升产量，从每日几百件到每日数十万多可以快速响应。
粉末注射成形
法国Impac技术公司
2001年获得国际粉末冶金大会设计大奖产品
Fe-7%Ni合金Carrier for Rifle（步枪支座）
Fe-7%Ni合金枪机保险栓
美国Parmatech公司
粉末注射成形枪扳机
粉末注射成形枪管套
国际上普遍认为： 该技术的发展将会导 致零部件成形与加工 技术的一场革命，被 誉为“当今最热门的零 部件成形技术”。
美国将该技术列为 对经济繁荣和国家持久 安全起至关重要作用的 “国家关键技术”。
表1 P I M 和精密铸造成形能力的比较
粉末注射成形与传统成形技术的比较
PIM技术的局限
加入大量高分子聚合物作粘结剂为粉末提供流 动性，以保证实现成形复杂形状的零件。粘结 剂的脱除却是一个需要严格控制的长时间过程， 增加了产品的成本。
粉末注射成形
定义：将金属粉末和成形剂制成具有流动 性的膏状物，注入成形机后加温加压的成 形技术。
粉末注射成形(Powder Injection Molding， PIM)是传统粉末冶金技术的基础上，创造 性地结合了塑料工业的注射成形技术而发 展起来的一门新兴的近净成形工艺，
现代塑料注射成形技术 +
金属材料
陶瓷材料
（5）生产成本低 主要表现在： 可以减少甚至消除机加工； 材料利用率高； 生产线建设规模灵活、投资少； 生产线高度自动化。
粉末注射成形技术的特点
近净形、零 部件一体化
高性能
粉末注射成形技术
传统技术，5件组合
应用广泛
高效率 低成本
PIM技术：1件
Today’s Hottest Components Forming Technology
粉末冶金原理
粉末冶金原理粉末冶金是一种利用金属粉末或者金属粉末与非金属粉末混合后，再经过压制和烧结等工艺制造金属零件的方法。
在粉末冶金工艺中，粉末的特性和原理起着至关重要的作用。
粉末冶金原理主要包括粉末的制备、成型、烧结和后处理等几个方面。
首先，粉末的制备是粉末冶金的第一步。
金属粉末的制备可以通过机械研磨、化学方法和物理方法等多种途径。
机械研磨是指将金属块或者金属棒经过研磨机械的加工，得到所需的金属粉末。
化学方法则是通过化学反应得到金属粉末，而物理方法则是通过物理手段如电解、喷雾等得到金属粉末。
在粉末冶金中，粉末的制备质量直接影响着最终制品的质量和性能。
其次，成型是指将金属粉末进行成型工艺，使其成为所需形状的工件。
成型方法包括压制成型、注射成型、挤压成型等多种方式。
压制成型是将金属粉末放入模具中，再经过压制机械的加工，使其成为所需形状的工件。
注射成型则是将金属粉末与粘结剂混合后，通过注射成型机械将其注射成型。
挤压成型是将金属粉末放入容器中，再通过挤压机械的作用，使其成为所需形状的工件。
成型工艺的精密度和成型质量对于最终产品的质量和性能至关重要。
接下来，烧结是粉末冶金中的关键工艺。
烧结是指将成型后的金属粉末在高温下进行加热处理，使其颗粒间发生结合，形成致密的金属材料。
烧结工艺的温度、压力和时间等参数对于最终产品的致密度、硬度和耐磨性等性能有着重要影响。
最后，后处理是指对烧结后的金属制品进行表面处理、热处理和精加工等工艺。
表面处理可以提高金属制品的耐腐蚀性和美观度，热处理可以改善金属制品的硬度和强度，精加工则可以提高金属制品的精度和表面质量。
总之，粉末冶金原理是一个复杂而又精密的工艺体系，涉及到材料科学、机械工程、化学工程等多个领域的知识。
通过对粉末的制备、成型、烧结和后处理等环节的深入研究和探索，可以不断提高粉末冶金工艺的精度和效率，为制造业的发展和进步提供更加可靠的技术支持。
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（3）烧结。在保护气氛的高温炉或真空炉中进行。烧结不同于金 属熔化，烧结时至少有一种元素仍处于固态。烧结过程中粉末颗粒 间通过扩散、再结晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化学过程， 成为具有一定孔隙度的冶金产品。 （4）后处理。一般情况下，烧结好的制件可直接使用。但对于某 些尺寸要求精度高并且有高的硬度、耐磨性的制件还要进行烧结后 处理。后处理包括精压、滚压、挤压、淬火、表面淬火、浸油、及 熔渗等。
近几年，国内外用SPS制备新材料的研究主要集中在：陶瓷、金属 陶瓷、金属间化合物，复合材料和功能材料等方面。其中研究最多 的是功能材料，他包括热电材料、磁性材料 、功能梯度材料、复 合功能材料和纳米功能材料等。对SPS制备非晶合金、形状记忆合 金、金刚石等也作了尝试，取得了较好的结果。
应用领域
粉末冶金相关企业主要是适用于汽车行业、装备制造业、金属行业、 航空航天、军事工业、仪器仪表、五金工具、电子家电等领域的零 配件生产和研究，相关原料、辅料生产，各类粉末制备设备、烧结 设备制造。产品包括轴承、齿轮、硬质合金刀具、模具、摩擦制品 等等。军工企业中，重型的武器装备如穿甲弹，鱼雷等，飞机坦克 等刹车副均需采用粉末冶金技术生产。粉末冶金汽车零件近年来已 成为为中国粉末冶金行业最大的市场，约50%的汽车零部件为粉末 冶金零部件。
主要产品
粉末冶金研究先进设备-放电等离子烧结系统（SPS） 随着高新技术产业的发展，新型材料特别是新型功能材料的种类和 需求量不断增加，料新的功能呼唤新的制备技术。放电等离子烧结 （Spark Plasma Sintering，简称SPS）是制备功能材料的一种全新技 术，它具有升温速度快、烧结时间短、组织结构可控、节能环保等 鲜明特点，可用来制备金属材料、陶瓷材料、复合材料，也可用来 制备纳米块体材料、非晶块体材料、梯度材料等。
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粉末冶金工艺
粉末冶金工艺：粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末（或金属粉 末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结，制造金属 材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。 制备工艺 （1）生产粉末。粉末的生产过程包括粉末的制取、粉料的混合等 步骤。为改善粉末的成型性和可塑性通常加入机油、橡胶或石蜡等 增塑剂。 （2）压制成型。粉末在15-600MPa压力下，压成所需形状。
金属注射（喷射）成型技术，属于粉末冶金范畴，又属于粉末注射 成型的工艺类型。
注射成型工艺流程
应用领域：
MIM的应用极其广泛，日常生活用品，比如汽车、航空航天工业、 军工业、手机、手表、医疗、家用器具、照相机及装有MIM零件的 电动工具等应用着。 MIM技术适用于任何能制成粉末的材料，应用的MIM材料体系主要 有：不锈钢、铁基合金、磁性材料、钨合金、硬质合金、精细陶瓷 等系列。
简述注射成型和粉末冶金 工艺关系
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注射成型
注射成型(Injection Molding )：是指有一定形状的模型，通过压力将 融熔状态的胶体注入模腔而成型。 工艺原理是：将固态的塑胶按照一定的熔点融化，通过注射机器的 压力，用一定的速度注入模具内，模具通过水道冷却将塑胶固化而 得到与设计模腔一样的产品。主要用于热塑性塑料的成型，也可用 于热固性塑料的成型。 注射过程 注射过程一般包括：加料——塑化——注射——冷却——脱模。