粉末冶金注射成形技术简介

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。

金属粉末注射成型技术（MIM）工艺原理介绍金属粉末注射成型技术(MetalPowder Injection Molding Technology，简称MIM)是将现代塑料注射成型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型技术。

MIM基本工艺过程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(～150℃)用注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，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型技术”和“21世纪的成形技术”。

MIM基本工作原理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行表面处理。

混合颗粒低于20µ的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。

金属粉末和粘结剂的体积约为60:40。

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。

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（greenpart）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。

模腔尺寸设计要比金属部件20%来补偿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。

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。

粉末注射成型技术介绍粉末注射成形概述：粉末注射成形（Powder Injection Molding，PIM）由金属粉末注射成形（Metal Injection Molding，MIM）与陶瓷粉末注射成形（Ceramics Injection Molding，CIM）两部分组成，它是一种新的金属、陶瓷零部件制备技术，它是将塑料注射成形技术引入到粉末冶金领域而形成的一种全新的零部件加工技术。

MIM的基本工艺步骤是：首先选取符合MIM要求的金属粉末和黏结剂，然后在一定温度下采用适当的方法将粉末和黏结剂混合成均匀的喂料，经制粒后再注射成形，获得成形坯（Green Part），再经过脱脂处理后烧结致密化成为最终成品（White Part）。

粉末注射成形技术的特点：粉末注射成形能像生产塑料制品一样，一次成形生产形状复杂的金属、陶瓷零部件。

该工艺技术利用注射方法，保证物料充满模具型腔，也就保证了零件高复杂结构的实现。

以往在传统加工技术中，对于复杂的零件，通常是先分别制作出单个零件，然后再组装；而在使用PIM技术时，可以考虑整合成完整的单一零件，这样大大减少了生产步骤，简化了加工程序。

1、与传统的机械加工、精密铸造相比，制品内部组织结构更均匀；与传统粉末冶金压制∕烧结相比，产品性能更优异，产品尺寸精度高，表面光洁度好，不必进行再加工或只需少量精加工。

金属注射成形工艺可直接成形薄壁结构件，制品形状已能接近或达到最终产品要求，零件尺寸公差一般保持在±0.10%～±0.30%水平，特别对于降低难以进行机械加工的硬质合金的加工成本、减少贵重金属的加工损失尤其具有重要意义。

2、零部件几何形状的自由度高，制件各部分密度均匀、尺寸精度高，适于制造几何形状复杂、精度密高及具有特殊要求的小型零件(0.2～200g)。

3、合金化灵活性好，对于过硬、过脆、难以切削的材料或原料铸造时有偏析或污染的零件，可降低制造成本。

PIM
技术概念：
粉末注射成形工艺技术（简称 PIM），包括金属注射成形（Metal Injection Molding，MIM）与陶瓷注射成形（Ceramics Injection Molding，CIM）两部分是一种将粉末冶金与塑料成形工艺相结合的新型制造工艺技术。

它是先将所选粉末与粘结剂进行混合，然后将混合料进行制粒再注射成形所需要的形状。

聚合物将其粘性流动的特征赋予混合料，而有助于成形、模腔填充和粉末装填的均匀性。

成形以后排除粘结剂，再对脱脂坯进行烧结。

有的烧结产品还可能要进行进一步致密化处理、热处理或机加工。

烧结产品不仅具有与塑料注射成形法所得制品一样的复杂形状和高精度，而且具有与锻件接近的物理、化学与机械性能。

在传统机械加工技术中，对于复杂的零件，通常是先分解并制作出单个零件，然后再组装；而在使用PIM技术后，完全可以考虑将其整合成完整的单一零件，这样大大减少了生产步骤，简化了加工程序，节约成本，提高效率。

这样的技术特点使得该工艺技术特别适合大批量生产小型、精密、三维形状复杂以及具有特殊性能要求的金属零部件的制造。

下图体现了PIM与其它工艺比较的综合优势：可以低成本地大批量生产复杂形状的高性能产品。

PIM生产制程：。

PIM粉末注射成形概述：注射成型车间连续烧结炉设备结构图真空烧结炉粉末注射成形（Powder Injection Molding，PIM）由金属粉末注射成形（Metal Injection Molding，MIM）与陶瓷粉末注射成形（Ceramics Injection Molding，CIM）两部分组成，它是一种新的金属、陶瓷零部件制备技术，它是将塑料注射成形技术引入到粉末冶金领域而形成的一种全新的零部件加工技术。

MIM的基本工艺步骤是：首先选取符合MIM要求的金属粉末和黏结剂，然后在一定温度下采用适当的方法将粉末和黏结剂混合成均匀的喂料，经制粒后再注射成形，获得成形坯（Green Part），再经过脱脂处理后烧结致密化成为最终成品（White Part）。

粉末注射成形技术的特点：粉末注射成形能像生产塑料制品一样，一次成形生产形状复杂的金属、陶瓷零部件。

该工艺技术利用注射方法，保证物料充满模具型腔，也就保证了零件高复杂结构的实现。

以往在传统加工技术中，对于复杂的零件，通常是先分别制作出单个零件，然后再组装；而在使用PIM技术时，可以考虑整合成完整的单一零件，这样大大减少了生产步骤，简化了加工程序。

1、与传统的机械加工、精密铸造相比，制品内部组织结构更均匀；与传统粉末冶金压制∕烧结相比，产品性能更优异，产品尺寸精度高，表面光洁度好，不必进行再加工或只需少量精加工。

金属注射成形工艺可直接成形薄壁结构件，制品形状已能接近或达到最终产品要求，零件尺寸公差一般保持在±0.10%～±0.30%水平，特别对于降低难以进行机械加工的硬质合金的加工成本、减少贵重金属的加工损失尤其具有重要意义。

2、零部件几何形状的自由度高，制件各部分密度均匀、尺寸精度高，适于制造几何形状复杂、精度密高及具有特殊要求的小型零件(0.2～200g)。

3、合金化灵活性好，对于过硬、过脆、难以切削的材料或原料铸造时有偏析或污染的零件，可降低制造成本。

金属粉末注射成型技术(Metal Powder Injection Molding，简称MIM)是将现代塑料注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(～150℃)用注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，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--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。

金属粉末注射成形工艺金属粉末注射成形，又被称为金属三维打印，是一种先进的制造技术，可以快速、高效地制造出复杂形状的金属零部件。

该工艺使用金属粉末作为原料，通过注射成形技术将粉末逐层堆积并熔化，最终形成所需的零部件。

金属粉末注射成形工艺主要包括以下几个步骤：1. 材料准备：首先需要选择适合的金属粉末作为原料，常用的金属粉末包括不锈钢、铝合金、钛合金等。

这些粉末需要经过筛分、分类和预处理等工艺，以保证其质量和性能。

2. 粉末注射：将经过处理的金属粉末注入注射成形机中，通过气压或机械力推动粉末向成型腔体注入，并形成具有预定形状的初模。

3. 粉末固化：在注射成形过程中，粉末通过高温或加热装置进行固化，使其达到一定的强度和硬度。

固化后的金属粉末形成一层层的堆积。

4. 层层熔化：通过高能激光束或电子束熔化技术，对已固化的粉末进行局部加热，使其熔化并与下一层的金属粉末融合在一起。

重复这个过程，直到完成整个零件的制造。

5. 后处理：完成熔化过程后，金属零件需要经过去渣、退火、热处理等后续工艺，以进一步提高零件的性能，去除残留的应力和瑕疵。

金属粉末注射成形工艺具有以下优点：1. 快速高效：相比传统的制造工艺，金属粉末注射成形工艺可以大大缩短制造周期，节约人力和时间成本。

2. 复杂形状：金属粉末注射成形技术可以制造出具有复杂形状的零部件，包括中空结构、内腔结构等。

3. 材料选择多样：金属粉末注射成形工艺可以使用多种金属粉末作为原料，满足不同材料性能和需求。

4. 资源节约：由于金属粉末注射成形工艺是按需制造，不需要额外加工或切割，可以最大限度地节约材料，减少废料产生。

然而，金属粉末注射成形工艺也存在一些挑战，如技术难度高、成本较高等。

随着技术的不断进步和成熟，相信金属粉末注射成形工艺将在未来得到更广泛的应用，成为制造业领域的新宠。

金属粉末注射成形工艺是一项颇具潜力的新兴制造技术，它在汽车、航空航天、医疗器械等许多行业都有广泛应用的前景。

金属的粉末注射成型技术
金属粉末注射成型技术（Metal Powder Injection Molding，简称MIM）是发展至今最先进的一种小批量生产要求精密复杂零件的高技术技术。

MIM技术是一种热致凝固的成型技术，能够在低温（一般在200-300℃）及低压（一般为50-150MPa之间）的条件下进行加工，将外形精密、规格复杂的金属粉末挤压成型，利用高温热致凝固成型而制得复杂的金属零件。

MIM技术的主要流程主要包括材料制备、模具制备和成型烧结三个部分。

材料制备包括：混合、消粒、压制、搅拌及造粒等工序。

MIM技术所用金属粉末材料分两大类：一类是质量比较稳定的内部结构欠晶的粉末，铁、钢、铜；另一类是其他一些稀有金属，如钛、硼、银、锆、钨等，其含金量比较高。

金属粉末的粒径大小以及水合作用均对模具的质量有明显影响。

模具制备，是将金属粉状混合物填充进模具，用特殊的装置，以精确的压力、温度将粉末材料填缩成固体零件形状的工序，其又分为热凝固成型和气凝固成型，热凝固成型技术中，常用的有塑性凝固注射成型、凝固热压成型、凝固热熔成型。

最后是成型烧结，在高温等环境下，通过去除材料体内的组分，形成固态聚合物状态，从而达到陶瓷晶体的烧结。

粉末冶金注射成型工艺
粉末冶金注射成型，简称MIM（Metal Injection Molding），是一种将金属粉末与粘结剂混合进行注射成型的方法。

它首先将所选粉末与粘结剂进行混合，然后将混合料进行制粒再注射成形所需要的形状，经过脱脂烧结将粘结剂处理掉，从而得到我们想要的金属产品，或再经过后续的整形、表面处理、热处理、机加工等方式使产品更加完美。

MIM是典型的学科跨界产物，将两种完全不同的加工工艺（粉末冶金和塑料注塑成型）融为一体，使得工程师能够摆脱传统束缚，以塑料注塑成型的方式获得低价、异型的不锈钢、镍、铁、铜、钛和其它金属零件，从而拥有比很多其它生产工艺更大的设计自由度。

MIM工艺过程主要分为四个阶段，包括造粒、注射、脱脂和烧结，如有需要后续可以进行机加工或者拉丝、电镀等二次加工工艺。

金属粉末注射成型工艺技术一、引言金属粉末注射成型是一种先进的制造工艺技术，它通过将金属粉末与添加剂混合，然后在高温和高压的条件下注射到模具中，最终形成所需的金属零件。

这种工艺技术具有高精度、复杂形状和优良性能的特点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。

本文将全面、详细地探讨金属粉末注射成型工艺技术。

二、金属粉末注射成型的工艺流程金属粉末注射成型工艺技术的流程可以分为以下几个步骤：2.1 粉末制备在金属粉末注射成型工艺中，粉末的质量和性能对最终产品的质量和性能有着重要影响。

因此，粉末的制备是关键的一步。

通常采用的方法包括机械合金化、电解还原、气相沉积等。

2.2 粉末混合在粉末制备完成后，需要将金属粉末与添加剂进行混合。

添加剂的作用是提高粉末的流动性和可压性，从而更好地填充模具。

2.3 注射成型混合好的金属粉末和添加剂被注入注射成型机中，然后在高温和高压的条件下注射到模具中。

注射成型过程中，金属粉末会充分热塑，填充整个模具腔。

2.4 烧结注射成型后的零件需要进行烧结处理，以提高其密度和机械性能。

烧结过程中，金属粉末颗粒之间会发生结合，形成致密的结构。

2.5 后处理经过烧结处理后的零件可能需要进行后处理，如去除表面氧化层、研磨抛光等，以提高表面质量和精度。

三、金属粉末注射成型的优势和应用金属粉末注射成型工艺技术具有以下优势：3.1 高精度金属粉末注射成型可以制造出复杂形状的零件，并且具有较高的尺寸精度和表面质量。

3.2 材料利用率高金属粉末注射成型可以有效利用原材料，减少材料浪费。

3.3 机械性能优良经过烧结处理的金属粉末注射成型零件具有较高的密度和机械性能，可以满足各种工程应用的需求。

金属粉末注射成型工艺技术在许多领域得到了广泛应用：3.4 航空航天领域金属粉末注射成型可以制造出轻量化、高强度的零件，满足航空航天领域对材料性能和质量的要求。

3.5 汽车制造领域金属粉末注射成型可以制造出复杂形状的汽车零件，提高汽车的性能和安全性。