金粉末注射成形工艺
金属粉末的注射成型
金属粉末的注射成型金属粉末的注射成型，也被称为金属粉末注射成型（Metal Powder Injection Molding，简称MIM），是一种先进的制造技术，将金属粉末与有机物相结合，通过注射成型和烧结工艺，制造出高密度、精确尺寸、复杂形状的金属零件。
在金属粉末注射成型过程中，首先将金属粉末与有机粘结剂和其他添加剂混合均匀，形成金属粉末／有机物混合物。
其次，在高压下，将混合物通过注射机注射到具有细微孔隙和管道的模具中。
模具通常采用两片结构，上模和下模之间形成的形状即为所需制造的零件形状。
注射机将足够的压力用于将混合物推进模具的每一个细微空间，以确保零件形状准确，毛边小。
注射后，模具中的混合物开始固化，形成绿色零件。
最后，通过烧结处理，去除有机物并使金属颗粒结合成整体，形成具有理想密度和力学性能的金属粉末零件。
相对于传统的金属加工方法，金属粉末注射成型具有以下优势：首先，MIM可以制造复杂形状的金属零件，包括薄壁结构、内外复杂曲面和细小结构，满足了一些特殊零件的制造需求。
其次，MIM的材料利用率高，废料少，可以减少原材料和能源的浪费。
此外，零件的尺寸稳定性好，需要的加工工序少，可以降低生产成本。
最重要的是，对于一些其他制造工艺难以实现的金属材料，例如高强度不锈钢、钨合金和钛合金，MIM可以实现高质量的制造。
然而，金属粉末注射成型也存在应用范围的限制。
首先，相对较高的制造成本使得该技术在一些低成本产品上难以应用。
其次，较大的尺寸限制了MIM在制造大尺寸、高精度的零件上的应用。
此外，与其他成型方法相比，MIM的制造周期较长，对行业响应速度要求较高的场景不适用。
尽管如此，金属粉末注射成型技术已经在汽车、电子产品、医疗器械、工具和航空航天等领域得到了广泛的应用。
随着制造技术的进步和材料属性的改进，金属粉末注射成型有望在更多领域发挥其优势，并带来更多创新的解决方案。
MIM粉末注射制造工艺
二.成形: 成形: 混料在150℃形成液体,通过注射成形机成形,成形好后将胶口及飞边去掉(该状态和面团一样, 混料在150℃形成液体,通过注射成形机成形,成形好后将胶口及飞边去掉(该状态和面团一样,刀 片可以刮) 片可以刮)
三.脱脂: 脱脂: 将成形好的工件埋在氧化铝粉里,然后放在脱脂炉里,以氢气为燃料,氨气为保护气, 将成形好的工件埋在氧化铝粉里,然后放在脱脂炉里,以氢气为燃料,氨气为保护气, 较高温脱脂. 较高温脱脂. 注:A:氧化铝粉的目的是使工件收热均匀. B:氨气的目的是防止工件氧化. :A:氧化铝粉的目的是使工件收热均匀. B:氨气的目的是防止工件氧化. 四.烧结: 烧结: 将脱脂好的工件整齐放在陶瓷托架上,脱架放在钼舟(M 将脱脂好的工件整齐放在陶瓷托架上,脱架放在钼舟(MO)上,然后放在烧结炉里,以氢气为燃料,氨 然后放在烧结炉里,以氢气为燃料, 气为保护气,1200℃ 1300℃高温烧结. 气为保护气,1200℃-1300℃高温烧结.
二.公差: 公差: MIM烧结时尺寸变化是各向同性的,即在各个方向上尺寸变化是一致的. MIM烧结时尺寸变化是各向同性的,即在各个方向上尺寸变化是一致的. 精度一般在IT11级 个别精度可达IT10级 标准公差如小表: 精度一般在IT11级,个别精度可达IT10级,标准公差如小表:
三.材料: 材料: 材料的选择主要由设计所要求的性能所决定,如强度,硬度,耐磨性等. 材料的选择主要由设计所要求的性能所决定,如强度,硬度,耐磨性等. 常用材料见下表: 常用材料见下表:
MIM粉末注射制造 MIM粉末注射制造 概述
MIM: Metal powder Injection Molding(金属粉末注射成型)是以金属粉末加粘结剂混合 Metal Molding(金属粉末注射成型) 物为原料,通过注塑机注射成型的一种制造方法. 物为原料,通过注塑机注射成型的一种制造方法. MIM工艺流程: MIM工艺流程: 一. 混料: 混料: 金属粉末(雾化粉末)+粘结剂 石蜡等有机物) 100多摄氏度下混合,成面团状, 金属粉末(雾化粉末)+粘结剂 (石蜡等有机物)在100多摄氏度下混合,成面团状,然 后劈成薄片形状,通过挤压机挤成面条状,再通过打断机打断成混料粒子. 后劈成薄片形状,通过挤压机挤成面条状,再通过打断机打断成混料粒子. 注: A:混料要密封 A:混料要密封 B: 混料怕潮湿
金属粉末的注射成型
具有极高的表面积和活性，能够提高 材料的力学性能和电磁性能，为金属 粉末注射成型的发展提供了新的方向 。
材料性能与成型工艺的关系
1 2 3
流动性
金属粉末的流动性直接影响注射成型的充模能力 和制件质量，流动性好的粉末有利于提高制件的 光洁度和尺寸精度。
压缩性
金属粉末的压缩性决定了其在模具内的填充密度 和制件的致密度，压缩性好的粉末能够提高制件 的机械性能。
医疗器械领域
制造个性化医疗器械和植入物，满足医疗行业对个性化、高性能 和高安全性的需求。
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注射成型操作
将混合料加热至流动状态，注入 模具中，在压力和温度的作用下， 混合料填充模具并硬化定型。
后处理
脱脂
烧结
通过加热或化学方法将粘结剂从金属粉末 中分解、去除，以获得纯净的金属制品。
将脱脂后的金属粉末制品在高温下进行烧 结，使金属粉末颗粒之间形成冶金结合， 提高制品的强度和性能。
热处理
表面处理
度和复杂度。
新型粘结剂的开发
02
研究新型粘结剂，以提高金属粉末的粘结效果，降低成型难度
和成本。
连续注射成型技术
03
开发连续注射成型技术，实现金属粉末的连续加工，提高生产
效率和降低能耗。
新材料的应用与开发
高性能金属粉末
研究开发高性能金属粉末，如钛合金、镍基高温 合金等，以满足高端制造业的需求。
复合材料的应用
详细描述
粉末流动性问题通常表现为注射压力不足、填充不均匀、成 型时间延长等。为了解决这一问题，可以采用改善粉末粒度 分布、降低粉末含水量和加入润滑剂等方法，以提高粉末的 流动性。
成型精度问题
金属成型新工艺：MIM(金属粉末注射成型)工艺详细介绍
金属成型新工艺：MIM（金属粉末注射成型）工艺详细介绍小编备注：结合国内目前MIM现状补充了一些资料。
转载请注明文章来源：金属注射成型网 1 MIM是一种近净成形金属加工成型工艺MIM (Metal injection Molding )是金属注射成形的简称。
是将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料注射于模型中的成形方法。
它是先将所选金属粉末与粘结剂进行混炼，然后将混合料进行制粒再注射成形所需要的形状胚料，然后通过高温烧结，得到具有强度的金属零件。
2 MIM工艺流程步骤MIM流程结合了注塑成型设计的灵活性和精密金属的高强度和整体性，来实现极度复杂几何部件的低成本解决方案。
MIM流程分为四个独特加工步骤（混合、成型、脱脂和烧结）来实现零部件的生产，针对产品特性决定是否需要进一步的机械加工或进行表面处理.混合精细金属粉末和热塑性塑料、石蜡粘结剂按照精确比例进行混合。
混合过程在一个专门的混合设备中进行，加热到一定的温度使粘结剂熔化。
大部分情况使用机械进行混合，直到金属粉末颗粒均匀地涂上粘结剂冷却后，形成颗粒状（称为原料），这些颗粒能够被注入模腔。
CNPIM备注：混炼是MIM工艺中非常重要的一道工序。
目前混炼有几种体系，不同的添加剂，后面对应需要不同的脱脂方法将添加剂去除。
最常用的蜡基和塑基，分别对应热脱脂和催化脱脂。
成型注射成型的设备和技术与注塑成型是相似的。
颗粒状的原料被送入机器加热并在高压下注入模腔。
这个环节形成（green part）冷却后脱模，只有在大约200°c的条件下使粘结剂熔化（与金属粉末充分融合），上述整个过程才能进行，模具可以设计为多腔以提高生产率。
模腔尺寸设计要考虑金属部件烧结过程中产生的收缩。
每种材料的收缩变化是精确的、已知的。
脱脂脱脂是将成型部件中粘结剂去除的过程。
这个过程通常分几个步骤完成。
绝大部分的粘结剂是在烧结前去除的，残留的部分能够支撑部件进入烧结炉。
脱脂可以通过多种方法完成，最常用的是溶剂萃取法。
金属粉末注射成型技术
金属粉末注射成型技术
金属粉末注射成型技术是近些年来新兴的制造技术，它是一种利用压力将金属粉末材料注入模具内，形成几乎任意形状的零件的工艺。
该技术已被广泛应用于汽车、航空航天、电子、模具、机械等行业，用于生产高精度、复杂结构和多变形状的零件。
金属粉末注射成型技术的优势在于它可以生产出质量更好、精度更高、结构更复杂、尺寸更小的零件。
此外，金属粉末注射成型技术的加工速度快，模具开发成本低，操作简单，可以大大提高生产效率，降低成本。
金属粉末注射成型技术具有节能、环保、低噪声等优点，可以减少成本，改善劳动环境，改善工作质量。
此外，金属粉末注射成型技术还可以生产出材料节省、结构简单、表面质量好的零件。
金属粉末注射成型技术有很多优势，为不同行业的企业提供了更加高效、精确、高质量的产品，同时也改善了劳动环境，可以说是一项极具发展潜力的技术。
金属粉末注射成型工艺流程
金属粉末注射成型工艺流程
金属粉末注射成型（Metal Powder Injection Molding，简称MIM）是一种先进的制造工艺，它结合了传统塑料注射成型和金属粉末冶金工艺的优点，可以生产复杂形状、高精度的金属零部件。
本文将介绍金属粉末注射成型的工艺流程。
首先，金属粉末注射成型的工艺流程包括原料准备、混合、注射成型、脱模、烧结和后处理等步骤。
原料准备，首先需要准备金属粉末和聚合物粉末。
金属粉末通常是通过粉末冶金工艺制备而成，具有一定的粒度和形状。
聚合物粉末则用作成型时的粘结剂。
混合，将金属粉末和聚合物粉末按一定比例混合，并加入一些添加剂，以提高成型性能和烧结性能。
注射成型，将混合物装入注射成型机，通过高压将其注入模具中，形成所需的零部件形状。
注射成型机通常具有高精度和高压力控制系统，以确保成型零件的精度和质量。
脱模，成型后的零部件需要经过脱模处理，通常是通过加热或
溶剂脱模的方式将聚合物粘结剂去除，得到金属粉末预制件。
烧结，金属粉末预制件在高温下进行烧结，使金属颗粒之间发
生扩散和结合，形成致密的金属零件。
后处理，烧结后的零部件可能需要进行表面处理、热处理、机
加工等工艺，以达到最终的产品要求。
总的来说，金属粉末注射成型工艺流程结合了粉末冶金和注射
成型技术的优势，可以生产出具有复杂形状、高精度的金属零部件，广泛应用于汽车、航空航天、医疗器械等领域。
随着材料和工艺的
不断改进，金属粉末注射成型技术将在未来得到更广泛的应用和发展。
金属粉末注射成型技术在轻武器制造上的应用
金属粉末注射成型技术在轻武器制造上的应用摘要：本文通过对金属粉末注射成型技术进行介绍并以此实施作为基础，对比过去传统的加工方式，在加工经济性以及生产效率等各方面的差异，并通过对金属粉末注射成型技术在轻武器制造方面的成功应用案例进行分析，体现该技术在轻武器以及各类精细复杂结构零件方面所不可比拟的重要优势，也借此提出金属粉末注射成型技术在具体应用过程中需要注意并且尚未解决的问题，为将来更加深远的发展奠定基础。
关键词：金属粉末注射成型技术；轻武器制造一、金属粉末注射成型技术概述金属粉末注射成型技术和陶瓷粉末注射成型技术组成了粉末注射成型技术，主要是运用模具成型的原理，将现代塑料注射成型技术融入到粉末冶金领域而形成的一种新型粉末冶金技术。
主要特征是将金属粉末或者陶瓷粉末通过注释使得成型，通过一系列的加工处理之后形成具体型状。
金属粉末注射成型技术的主要工艺是将固体的粉末和有机粘结剂进行充分混合，在一定的条件下进行加热塑化过后注射入具体的模型内使其成型固化，该项技术作为一种可以用于制造各种精密零件的技术被广泛运用于各类航天航空以及具有精密零件制造需求的行业之中。
二、金属粉末注射成型技术的优势金属粉末注射成型技术作为一种可以制造各种精密零件的技术，具有传统加工方法所无法比拟的巨大优势，主要有以下几种。
第可以制造各种常规粉末冶金技术难以制造的各种精密，并且形状怪异的零件，各种螺纹，锥形等等都可以高质量的制作。
第二，利用金属粉末注射成型技术所制造的相关零件，大多数零件都不需要进行二次加工，大幅度提高了材料的利用效率。
第三，对于某些具有特殊要求极其精密的零件，能够尽可能的减少误差，使其更加符合制作要求，并且零件表面较为光滑。
第四，零件制造较为稳定，并且使用性能高能够反复利用，对于各类化学材料的处理等等都不会产生太大影响。
第五，金属粉末注射成型技术应用广泛并且原材料的利用效率较高，尽可能的缩短了工艺的流程提高了制造效率。
金属粉末冶金注射成型技术
金属粉末冶金注射成型技术金属粉末冶金注射成型技术（Metal Powder Injection Molding，简称MIM）是近年来快速发展起来的一种先进的粉末冶金成形工艺。
它将金属粉末与有机蜡粉通过混合、热塑性制品注射成型、脱蜡、烧结等步骤制作成金属零件。
MIM技术具有成型精度高、加工复杂度高、生产效率高等优点，并且可以制造出形状复杂、尺寸精确的金属零部件，已经在汽车、电子、医疗器械等领域得到广泛应用。
金属粉末冶金注射成型技术的工艺流程主要包括：粉末配方、混合、成型、脱蜡、烧结和后处理。
首先，根据要生产的零件的要求选择合适的金属材料，对金属粉末进行配方，以获得所需的物理和化学性能。
然后，将金属粉末和有机蜡粉混合均匀，形成金属粉末和有机蜡的复合物料。
复合物料经过精密注射成型机注射到塑料型腔中，通过注射压力和模具温度的控制，使金属粉末和有机蜡混合物充分填充型腔，并形成零件的初始形状。
注射成型后，将模具中的零件放入脱蜡设备中进行脱蜡处理。
在脱蜡过程中，通过加热使有机蜡融化和蒸发，从而获得完全密实的金属粉末成型件。
然后，将脱蜡后的零件置入烧结炉中进行烧结处理。
在烧结过程中，通过控制炉内温度和气氛，使金属粉末颗粒相互结合，获得致密的金属零部件。
最后，对烧结后的零件进行后处理，如机械加工、热处理、表面处理等，以获得所需的工程性能和外观质量。
MIM技术的优势主要体现在以下几个方面：首先，MIM技术可以制造出形状复杂、尺寸精确的金属零部件，可以实现传统加工方法难以实现的形状和结构。
其次，MIM技术具有高度的自动化程度，生产效率高，能够大规模、高效率地生产金属零件。
再次，MIM的制造工艺具有较好的重复性和稳定性，能够确保产品的质量和性能的稳定性。
此外，MIM还可以利用强化纤维等增强材料提高零件的力学性能。
当前，MIM技术已经应用于广泛的领域。
在汽车行业，MIM技术可以用于制造汽车的发动机支架、齿轮、离合器等零部件；在电子行业，MIM技术可以用于制造手机、电视等电子产品的外壳、连接器等零部件；在医疗器械领域，MIM技术可以制造手术钳、植入物等高精度、高性能的医疗器械部件。
MIN金属粉末成型介绍
金属粉末注射成形MIM制品
பைடு நூலகம்
笔记本电脑铰链转角
MIM工艺手机类产品
锁配件(锁头.锁舌.按键.复杂异形部件
MIM金属注射成型产品
工艺特点
金属粉末注射成型技术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透与交叉的产物，利用模具可 注射成型坯件并通过烧结快速制造高密度、高精度、三维复杂形 状的结构零件，能够快速准确地将设计思想物化为具有一定结构、 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。该工艺技术不仅具有常规粉末冶金工艺工序少、无 切削或少切削、经济效益高等优点，而且克服了传统粉末冶金工 艺制品、材质不均匀、机械性能低、不易成型薄壁、复杂结构件 的缺点，特别适合于大批量生产小型、复杂以及具有特殊要求的 金属零件。工艺流程金属粉末+粘结剂→混炼→注射成形→脱脂 →烧结→后处理 MIM工艺所用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，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。 有机胶粘剂作用是粘接金属粉末颗粒，使混合料在注射机料 筒中加热具有流变性和润滑性，也就是说带动粉末流动的载体。 因此，粘接剂的选择是整个粉末注射成型的关键。对有机粘接剂 要求： 1.用量少，用较少的粘接剂能使混合料产生较好的流变性； 2.不反应，在去除粘结剂的过程中与金属粉末不起任何化学 反应； 3.易去除，在制品内不残留。
分类
热处理 调湿处理
（1）热处理
热处理的实质：迫使冻结的分子链松弛，凝固的大 分子链段转向无规位置，消除部分内应力，提高结晶度， 稳定结晶结构，提高弹性模量，降低断裂延伸率。
（2）调湿处理
将刚脱模的制品放入水中，与空气隔绝、防止氧化。 调湿条件：90～110℃ 4h
金属粉末注射成型工艺及研究进展
金属粉末注射成型工艺及研究进展金属粉末注射成型（Metal Powder Injection Molding）是一种将金属粉末与有机增塑剂混合，并经过成型、脱脂与烧结等工艺步骤得到高密度的金属制品的先进制造技术。
自20世纪60年代开始发展以来，金属粉末注射成型技术在汽车、航空航天、医疗器械等领域得到了广泛应用。
本文将着重介绍金属粉末注射成型工艺的基本原理和研究进展。
一、基本原理金属粉末注射成型工艺主要包括以下几个步骤：原料制备、混合、注射成型、脱脂与烧结。
1. 原料制备在金属粉末注射成型过程中，合适的原料对成品制品的性能和质量起着决定性的作用。
通常，金属粉末的粒径要细小，分布要均匀，并具备良好的流动性。
为了提高金属粉末的流动性，往往需要通过表面处理、添加润滑剂等方法进行改性。
2. 混合在混合过程中，金属粉末与有机增塑剂按一定比例进行混合，并通过机械作用使其均匀分散。
混合的目的是为了使金属粉末与增塑剂形成均匀的糊状混合物，便于后续注射成型工艺的进行。
3. 注射成型注射成型是金属粉末注射成型工艺的核心步骤。
通过将混合物注射进注射机的模具腔中，并在一定的压力和温度下进行填充与压实，使其形成所需形状的绿体。
注射成型的优势在于可以制造出复杂且精密的金属件，且生产效率较高。
4. 脱脂与烧结脱脂与烧结是为了最终获得高密度的金属制品。
脱脂过程中，通过热处理将有机增塑剂从绿体中除去，获得无机绿体。
而烧结过程则是将无机绿体在高温下进行热处理，使金属粉末颗粒相互结合，形成致密的金属零件。
二、研究进展金属粉末注射成型技术在近年来获得了许多关注，在工艺、材料以及设备等方面取得了一系列的研究进展。
1. 工艺优化为了提高金属粉末注射成型工艺的效率和品质，研究者们进行了大量的工艺优化研究。
例如，通过调整注射成型参数、优化模具结构以及改变绿体预烧工艺等，可以有效改善成品的性能和质量。
2. 材料开发金属粉末注射成型所使用的金属粉末涉及多种材料，如不锈钢、钴基合金、铁基合金等。
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• 医疗器械外观件要求高，表面有字符，后续表面只喷砂处理，外观不良难以弥补。过 程控制尽量减少注塑、烧结、整形产品不良。
转轴
• • • • • • • • • • • • • • 应用：笔电 功能要求：疲劳测试；扭力强度；装配尺寸； 整体尺寸：51.3*11*5mm 零件质量；3.6g 材质：Fe8Ni 关键特性： 1、尺寸一致性和批次稳定性； 2、结构件，内部缺陷控制，强度和疲劳测试，不能断裂； MIM成形难点： 1、变形 支撑烧结，仿形烧结支撑面；注塑应力释放会有变形；增加1道精校整形。 2、尺寸一致性 装配检具对尺寸稳定性和一致性要求高； 3、疲劳强度 过程控制尽量减少注塑缺陷、杂质，避免内部缺陷，提高疲劳强度。
方法
热 （一段脱脂） 溶剂 （二段脱脂）
脱脂时间
生坯厚度<10mm, 16 ~ 22 hr 生坯厚度<10mm, 4 ~ 8 hr (第二段热脱需要约6小时追加) 1mm of a Green Part /hr , (第二段热脱需要约6小时追加)
介质
真空 溶剂 硝酸
催化 （二段脱脂）
MIM工艺主要设备
表壳
• • • • • • • • • • • • • • 应用：智能手表表壳 功能要求：后续加工尺寸一致性；外观件； 整体尺寸：32*22*8.2mm 零件质量；11g 材质：316L不锈钢 关键特性： 1、加工尺寸一致性和批次稳定性； 2、外观件； MIM成形难点： 1、变形 悬空烧结，增加烧结支撑面；改善原料保形性；后续精整矫正； 2、尺寸一致性 后续NC加工对MIM素材尺寸稳定性和一致性要求高； 3、外观 电子产品外观件要求高，过程控制尽量减少注塑、烧结、整形产品不良，外观良率低。
MIM工艺流程
MIM工艺特点
• 微细粉末 – 粉末粒度D90小于40um – 粉末粒度分布窄 高体积比例的粘结剂 – 粘结剂体积占比高达45% – 多种粘结剂体系，满足不同的成形特性要求 – 喂料，金属粉末与粘结剂混炼制得 高速率成形 – 模具精度高 – 专用注塑成型机 烧结技术 – 固相烧结/液相烧结 – 不同类型的烧结设备 – 金属相图 – 材料科学知识
尺寸大小、公差精度
壁厚、烧结支撑、螺纹孔、装配面
材料性能
外观要求 后处理要求 材料选择
硬度、强度、耐蚀性、疲劳寿命、功能特性
外观面 机加工、抛光、电镀、PVD、烤漆、喷砂 一般客户指定，推荐MPIF-35 容易获得，低成本 1出1,2,4，8……?不推荐更多，不均匀 分型线位置，披锋毛刺容易控制 浇口位置、形状、大小，熔接线位置，黑纹 拔模斜度/倒扣/顶针 考虑工艺局限性，增加整形、机加工、后处理工序，从技 术要求、产品质量、工序成本等几方面进行综合考虑。 过程控制特性，CPK要求
材料 成本 模具排布 分型线 模具 浇口/充填 脱模 工艺流程
生产工艺
关键控制点
1.6倍梭架
• • • • • • • • • • • • • • 应用：工业缝纫机 功能要求：形位尺寸满足后续加工、装配；表面耐磨且基体韧性良好； 整体尺寸：φ32*15.7mm 零件质量；12.1 材质：MIM4605（改） 关键特性： 1、表面硬度高，基体韧性好；满足高速旋转耐磨和强度要求； 2、形位尺寸精度要求高； MIM成形难点： 1、变形 镂空的外形，注射应力和烧结收缩不一致会导致产品变形较大，需要多道精整保证质 量一致性； 2、注射成形缺陷 产品为运动结构件，对内部缺陷敏感，成形缺陷位置易断裂； 3、模具 外观要求不可见顶针印，采用整体顶出方式；模具材质选择，结构设计难以保证模具 寿命，模具成本高
马氏体
工具钢 磁性材料 高比重合金 硬质合金 特殊合金
MIM工艺分类-根据脱脂方式不同
脱脂方式 脱脂环境 有机溶剂 溶剂脱脂 水 硝酸气体 热气氛下进行脱脂 真空 加热(25~600C) 热脱脂 脱脂工艺 浸泡在溶剂中并加热 (50~70) 浸泡在溶剂中并加热 (40~50) 暴露于硝酸气体中并加热 (120~170C) 名称 萃取脱脂 水解脱脂 催化脱脂
密炼机 金属粉末和有机粘结剂混合均匀
批次脱脂炉 塑基注射生坯催化脱脂使用
造粒机 混炼好的喂料破碎制成均匀的 小颗粒
脱脂真空烧结一体路 在真空环境中，控制炉内特定压力、流量 （3-30kPa）的惰性气氛，脱脂后MIM生坯 进一步热脱脂并进行烧结收缩
注塑机 喂料通过注塑机注入成形模具中， 制得预定形状的生坯
粘结剂 配方比例 金属粉末
典型的混炼后的喂料，类似于面团 挤出机、风刀作用下制成颗粒状
MIM工艺—注射生坯脱脂
生坯
棕坯
只有二阶段的溶剂脱黏 和酸化脱黏才有此坯体
Initial
Middle
Final
De-binding stage 1. Binder be removed after de-binding stage. “Brown” This is to say the traditional powder metallurgy. (Color of oxide iron powder) 2. After de-binding, the brown part like a foam sponge with a lot of internal channels. 3. Air and/or nitrogen remaining in these channels.
MIM工艺适用材料范围
类型
低合金钢 20CrMo
奥氏体
材质
Fe-2Ni, Fe8Ni 高强度
特性
应用
结构件，凹凸轮
SUS – 304 SUS – 316 / 316L
耐腐蚀
眼镜、手表零件、装饰件、锁具
不锈钢
奥氏体
310S SUS – 630 (17 – 4 PH) SUS – 420J2/440C
M2 Fe3Si，Fe50Ni WNiCu，WNiFe WC-Co,YG3,YG6 钛合金、高温合金等
耐热耐腐蚀 防腐蚀 高强度
高强度 高饱和磁感应强度，高 磁导率 高密度、高硬度 高硬、耐磨
涡轮发动机叶片
轴、套筒、手机结构件、医疗器 械 耐磨工具,凹凸轮与特用螺丝 电动工具、无人机 手机震子 刀片
真空烧结
14
金属注射成形之烧结致密化过程
尺寸收缩从（ 1.165、1.216）到1
脱脂坯
烧结坯
松散的 粉末堆 积体
Necking
残留闭 孔的烧 结坯 闭孔
A closed pore with gas from sintering atmosphere.
金属粉末成形零件设计
适合MIM工艺的金属零件特点
Metal –powder Injection Molding, MIM 金属粉末注射成形
Ceramic –powder Injection Molding, CIM 陶瓷粉末注射成形 Cermet –powder Injection Molding, Co-MIM 陶瓷-金属粉末注射成形
MIM工艺优势
自锁托槽
• • • • • • • • • • • • • • • 应用：医疗器械牙齿矫正器 功能要求：容易组装，不能打滑、卡滞；耐腐蚀； 整体尺寸：2.8*3.8*3.4mm 零件质量；0.12g 材质：17-4PH不锈钢 关键特性： 1、零件装配尺寸； 2、实用转配功能尺寸；外观； 3、材料性能要求； MIM成形难点： 1、变形 1套成品40个产品，生产可控的冗余度小；需要成套交货。 2、后续处理 医疗器械产品，对装配尺寸、外观和性能要求高； 3、模具 产品尺寸小，结构复杂，模具上有很多小零件碰穿；模具设计和制作困难。
• 金属材料料切 削加工困难；
• 零件结构设计复杂，难以用冲压、精密冲裁、冷镦、车加工或传统粉末冶金成形；
• 结构或微小特征难以用铸造成形；（印花、logo） • 尺寸精度采用标准的注塑模具和MIM工艺可达成，如果需要可以采用二次加工；一般 可达成GB1804-2011 线性尺寸公差M级要求。 • 较高的表面外观要求，MIM零件表面粗糙度一般可达到Ra3.2um，可后续处理； • 壁厚大于0.2mm，小于8mm；壁厚逐渐变化； • 尺寸小于100mm，长径比不大于10；
手术刀柄
• • • • • • • • • • • • • 应用：医疗器械 功能要求：外观件；装配无问题； 整体尺寸：127*11.4*5.4mm 零件质量；34g 材质：17-4PH不锈钢 关键特性： 1、产品细长； 2、手持外观面，对外观要求较高； MIM成形难点： 1、变形 无烧结支撑面，烧结变形大；17-4PH不锈钢材质强度高，后续精整矫正困难； 2、装配尺寸一致性 头部要装配手术刀片，需顺滑；变形大，尺寸稳定性不好可能导致装配不畅； 3、外观
• 质量小于100g；
• 烧结支撑面是平面； • 订单量大，批次订单量50000件以上。
典型尺寸公差与成形能力对比
金属注射成形 公称尺寸 一般
精密铸造
特征 最小孔孔径 2mm直径盲孔 最大深度
精密铸造 2mm 2mm
金属注射成形 0.4mm 20mm
＜3
3-6 6-15 15-30 30-60 ＞60
Thanks!
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微细粉末
左图为德国BASF出品的羰基铁粉 (Carbonyl iron powder), 这是 一种利用高温通过CO以及后续加 热得到的铁粉，球状的粉铁像一 层层的壳状包附，类似糖果般。 这样的粉体非常适合固态烧结作 业。 左图为MIM常用的两种粉体， 圆形和不规则形状，根据制 程的特性，圆形粉末的费用 较高，也具有比较好的堆积 率；多角状的粉体则必须有 技巧的使用，方可得到比较 好的烧结体密度，也具有好 的保形性(Conformal)
金属粉末注射成形 -MIM工艺、设计
浙江一火科技股份有限公司 研发中心 张怀龙