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1、金 属 粉 末 注 射 成 型技术金属粉末注射成型技术(MetalPowderInjectionMolding，简称MIM)是将现代塑料喷射成形技术引入粉末冶金领 域而形成的一门新型粉末冶金近净形成形技术。其基本工艺过程是：首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混练， 经制粒后在加热塑化状态下(150C)用喷射成形机注入模腔内固化成形，然后用化学或热分解的方法将成形 坯中的粘结剂脱除，最后经烧结致密化得到最终产品。与传统工艺相比，具有精度高、组织均匀、性能优异， 生产成本低等特点，其产品广泛应用于电子信息工程、生物医疗器械、办公设备、汽车、机械、五金、体育 器械、钟表业、兵器及航空航天等工业领域。因此
2、，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”和“21世纪的成形技术。美国加州Parmatech公司于1973年发明，八十年代初欧洲许多国家以及日本也都投入极大精力开始研究该技 术，并得到迅速推广。特别是八十年代中期，这项技术实现产业化以来更获得突飞猛进的发展，每年都以惊 人的速度递增。到目前为止，美国、西欧、日本等十多个国家和地区有一百多家公司从事该工艺技术的产品 开发、研制与销售工作。日本在竞争上十分积极，并且表现突出，许多大型株式会社均参与MIM工业的推广， 这些公司包括有太平洋金属、三菱制钢、川崎制铁、神户制钢、住友矿山、精工
3、-爱普生、大同特殊钢等。目 前日本有四十多家专业从事MIM产业的公司，其MIM工业产品的销售总值早已超过欧洲并直追美国。到目前 为止，全球已有百余家公司从事该项技术的产品开发、研制与销售工作，MIM技术也因此成为新型制造业中 最为活跃的前沿技术领域，被世界冶金行业的开拓性技术，代表着粉末冶金技术发展的主方向MIM技术。金属粉末喷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，利用模具可喷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
4、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。工艺流程粘结剂A混炼A喷射成形A脱脂A烧结A后处理粉末金属粉末MIM工艺所用金属粉末颗粒尺寸一般在0.520m；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40m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 在喷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
5、 的载体。因此，粘拉选择是整个粉末喷射成型的关键。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，在去除粘接剂的过程中与金属粉末不起任何化学反应；3. 易去除，在制品内不残留碳。混料把金属粉末与有机粘接剂均匀掺混在一起，使各种原料成为喷射成型用 混合料。混合料的均匀程度直接影响其流动性，因而影响喷射成型工艺参数，以至最终材料的密度及其它性 能。喷射成形本步工艺过程与塑料喷射成型工艺过程在原理上是一致的，其设备条件也基本相同。在喷射成 型过程中，混合料在喷射机料筒内被加热成具有流变性的塑性物料，并在适当的喷射压力下注入模具中，成 型出毛坯。喷射成型的毛坯的
6、微观上应均匀一致，从而使制品在烧结过程中均匀收缩。萃取成型毛坯在烧结 前必须去除毛坯内所含有的有机粘接剂，该过程称为萃取。萃取工艺必须保证粘接剂从毛坯的不同部位沿着 颗料之间的微小通道逐渐地排出，而不降低毛坯的强度。粘结剂的排除速率一般遵循扩散方程。烧结烧结能 使多孔的脱脂毛坯收缩至密化成为具有一定组织和性能的制品。尽管制品的性能与烧结前的许多工艺因素有 关，但在许多情况下，烧结工艺对最终制品的金相组织和性能有着很大、甚至决定性的影响。后处理对于尺 寸要求较为精密的零件，需要进行必要的后处理。这工序与常规金属制品的热处理工序相同。MIM工艺的特点MIM工艺与其它加工工艺的对比MIM使用的原料粉
7、末粒径在2-15m，而传统粉末冶金的原粉粉末粒径大多在50-100m。MIM工艺的成品密 度高，原因是使用微细粉末。MIM工艺具有传统粉末冶金工艺的优点，而形状上自由度高是传统粉末冶金所 不能达到的。传统粉末冶金限于模具的强度和填充密度，形状大多为二维圆柱型.传统的精密铸造脱燥工艺为 一种制作复杂形状产品极有效的技术，近年使用陶心辅助可以完成狭缝、深孔穴的成品，但是碍于陶心的强 度，以及铸液的流动性的限制，该工艺仍有某些技术上的困难。一般而言，此工艺制造大、中型零件较为合 适，小型而复杂形状的零件则以MIM工艺较为合适。比较项目制造工艺MIM工艺传统粉末冶金工艺粉末粒径 Sm)2-1550-100相对密度()95-9880-85产品重量(g)小于或等于400克10-数百产品形状三维复杂形状二维简单 形状机械性能优劣MIM制程和传统粉末冶金法的比较压铸工艺用在铝和锌合金等熔点低、铸液流动性良好的 材料。此工艺的产品因材料的限制，其强度、耐磨性、耐蚀性均有限度。
