PIM粉末注射成形概述

粉末注射成型粉末注射成型是一项新型近净尺寸成型技术，被用于生产较小尺寸及复杂外形与表面的制品,与传统的加工工艺相比，粉末注射成技术成本优势明显。

目前粉末冶金注射成形零件截面尺寸为25~50mm,长度可达150mm,间单重在0.1g~150g间，所以粉末冶金注射成形适于生产批量大，外形复杂，尺寸小的零件。

⏹PIM结合了粉末冶金与塑料注射成型工艺，用来生产金属、陶瓷制品以及难熔金属部件。

该工艺包括以下4道工序：混料、注射成型、脱脂、烧结。

当注射成型技术应用于陶瓷和金属时，称为陶瓷粉末注射成型(Ceramic Injection Molding，简称CIM)和金属粉末注射成型(Metal Injection Molding，简称MIM)。

⏹原理粉末注射成形是将粉末与粘结剂均匀混合使其具有流动性，在注射挤压机上经一定的温度和压力，注入模具内成形。

⏹这种工艺能够制造出形状复杂的坯块，所得到的坯块经溶剂处理或专门脱除粘结剂的热分解炉后，再进行烧结.其制品的致密度可达95%以上，线收缩率可达15%~25%，再根据需要对烧结制品进行精压，少量加工及表面强化处理等工序,最后可得制品。

⏹陶瓷粉末注射成型技术来源于高分子材料的注塑成型，借助高分子聚合物在高温下熔融、低温下凝固的特性来进行成型的，成型之后再把高聚物脱除。

与传统的陶瓷加工工艺相比，陶瓷粉末注射成型技术要简单的多，能制造出各种复杂形状的高精度陶瓷零部件，且易于规模化和自动化生产，已广泛用于航空、军事、汽车、电子、机械以及医疗器械等工业。

⏹CIM基本工艺包括4个步骤：⏹ 1.粘结剂与陶瓷粉末的混炼2. 成型 3.脱脂 4.烧结⏹其中脱脂是陶瓷注射成型技术⏹金属粉末注射成型技术是在传统的注射成型和粉末冶金工艺的基础上发展起来的一种新型的金属注射成形,已广泛用于电子信息,医疗用具,汽车,航空航天等各领域.⏹注射成型工艺，特别适合于大批量生产小型、复杂的高密度金属或金属化合物的制品，扩大了粉末冶金技术的应用范围。

第46卷 第2期·22·作者简介：王如波（1981-），男，高级工程师，主要从事注塑机技术应用研究工作。

收稿日期：2018-12-041　PIM 工艺介绍粉末注射成型技术（Powder injection molding,简称PIM ），它是一种新的金属、陶瓷零部件加工技术，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。

PIM 技术，包括金属粉未注射成型（Metal Injection Molding ，MIM ）与陶瓷粉未注射成型（Ceramics Injection Molding ，CIM ）两部分。

在传统加工技术中，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和陶瓷零部件的制造。

金属粉末注射成型技术（Metal Injection Moldin g ，MIM ），是一种适于生产小型、三维复杂形状以及具有特殊性能要求制品的近净成形工艺。

如图1所示，MIM 的基本工艺过程是：将各种微细金属粉末（一般小于20 μm ）按一定的比例与预设黏结剂（各种热塑性塑料，蜡及其他材料）均匀混合，制成具有流变特性的喂料，通过注塑机注入模具型腔（或多模型腔）成型出零件毛坯，毛坯件经过脱除黏结剂和高温烧结后，即可得到微观组织均匀、材料高度致密的各种金属零部件。

陶瓷粉末注射成型技术(Ceramic Injection Moul ding ，简称CIM )，是类似于20世纪70年代发展起来的金属注射成型(MIM )技术，它们均是粉末注射成型(PIM )技术的主要分支，均是在聚合物注射成形技术比较成熟的基础上发展而来的。

由于它能生产复杂形状制品，且尺寸精度高，机加工量少，表面光洁，适合批量生产，成本低，因而成为当今国际上发展最快、应用最广的陶瓷零部件精密制造技术。

粉末注射成形
粉末注射成形（Powder Injection Molding, PIM）是一种将金属或陶瓷粉末与粘结剂混合后注射成型的制造工艺。

这一工艺结合了传统的注射成形和粉末冶金技术，能够生
产出复杂形状和高精度的零件。

首先，将所需的金属或陶瓷粉末与粘结剂混合，并通过球
磨机等设备使其均匀混合。

然后，将混合物放入注塑机的
喂料装置中，由螺杆将其注射到模具中。

在模具中，混合物经过加热和压力作用后，粘结剂会燃尽
或挥发，使粉末颗粒紧密结合。

随后，模具会冷却并弹开，从而使成型件可以被取出。

最后，成型件可能需要进行进一步的处理，如烧结或热处理，以提高其物理性能和稳定性。

粉末注射成形工艺能够生产出高密度、高精度和复杂形状的金属或陶瓷零件，广泛应用于汽车、电子、医疗和工业设备等领域。

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：。

粉末注射成型与阿博格粉末注射成型，英文简称PIM，是Powder Injection Molding的缩写，包含MIM（Metal Injection Molding金属粉末注射成型）和CIM（Ceramic Injection Molding陶瓷粉末注射成型）两种。

PIM诞生于1973年的美国，Weich等人的Parmatech公司最早研究开始用塑料的方法加工金属的可能性，1979年，初期研发的产品在国际粉末治金大会产品设计大赛中获奖，从而引发广泛关注，自八十年代中期开始，这项技术实现了产业化，在美国、欧洲等地获得了突飞猛进的发展。

70年代末期，阿博格从和客户的交流中感觉到PIM可能是未来发展的一项重要技术，因而开始PIM专用注塑机的研发。

自1984年购入第一台混料机开始，阿博格成为行内第一家推出PIM专用注塑机的设备供应商，1992年，阿博格成立了PIM实验室。

今天，阿博格仍是行内唯一一家拥有自己的PIM实验的注塑设备供应商，在这间实验室里，不但可以进行混料、注射、脱脂、烧结等全工序的小批次生产，而且具备材料分析、参数优化、产品测试等多项分析能力，与我们的伙伴公司合作，阿博格还能为客户提供开实验模的服务。

与传统工艺相较，粉末注射（1）能用于大批量产品的生产，极大地提高了产能；（2）能加工结构复杂、设计精巧的部件、加工精度高；（3）能实现自动化生产线生产，制成简单化、从而减少了成本。

这些独特的优势一方面在很多领域逐步取代传统的金属、陶瓷加工方法，另一方面在若干产业为新的工业设计提供了可能。

因此，在美国、欧洲等地区，PIM已经成为非常受青睐的技术，活跃在电子、工业应用、军工、医疗等多个领域，越来越多的应用可能还在被不断开发着。

中国在粉末注射成型方面开始较晚，但发展迅速，其中最密集的区域仍是珠三角和长三角。

珠三角的电子、通讯行业发展较早、产业规模大，因而珠三角的PIM企业主攻通讯产品、工业类部件以及手表行业。

注射成形李艳梅材料143 201411601122注射成形摘要：粉末注射成形技术的概念、工艺流程、工艺技术特点及主要应用领域，综述了国内外金属粉末注射成形的主要研究进展和发展动态。

关键词：工艺流程，工艺参数，粉末注射成形，发展注射成形：是指有一定形状的模型，通过压力将融溶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。

工艺流程1、成型前的准备;为了使注射成型顺利进行和保证制品质量，生产前需要进行原料预处理、清洗机筒、预热嵌件和选择脱模剂等一系列准备工作。

2、注射过程;注射过程一般包括:加料--塑化--注射--冷却--脱模。

加料:由于注射成型是一个间歇过程，因而需定量(定容)加料，以保证操作稳定，塑料塑化均匀，最终获得高质量的塑件。

塑化:成型物料在注射机机筒内经过加热，压实以及混合等作用，由松散的粉状或粒状固态转变成连续的均化熔体之过程。

注射:柱塞或螺杆从机筒内的计量位置开始，通过注射油缸和活塞施加高压，将塑化好的塑料熔体经过机筒前端的喷嘴和模具中的浇注系统快速送入封闭模腔的过程。

注射又可细分为流动充模、保压补缩、倒流三个阶段。

冷却:当浇注系统的塑料以及冻结后，继续保压已不再需要，因此可退回柱塞或螺杆，卸除料筒内的塑料熔体的压力，并加入新料，同时在模具内通入冷却水、油或空气等冷却介质，对模具进行进一步的冷却，这一阶段称为浇口冻结后的冷却。

实际上冷却过程从塑料熔体注入型腔起就开始了，它包括从充模、保压到脱模前的这一段时间。

脱模:塑件冷却到一定的温度即可开模，在推出机构的作用下将塑件推出模外。

3、制品的后处理1、退火:消除残余应力;2、调湿: 使塑件颜色、性能及尺寸得以稳定。

结论:注射成型比固体模压工艺减少了大量生产工序，减少一大部分工人需求，缩短流程时间，大大地提高产量，而且完全避免了产品成型前人工操作所带来的产品品质偏差!工艺参数一、温度的影响1.料温塑料的加工温度是由注射机料筒来控制的。

粉末注射成型项目可行性研究报告申请报告项目名称：粉末注射成型项目可行性研究报告一、项目背景与意义粉末注射成型（Powder Injection Molding，PIM）是一种高效、精确且具有广泛应用前景的粉末冶金工艺。

随着企业对产品质量和生产效率的不断要求提升，研究和开发PIM技术具有重要意义。

本报告旨在对PIM项目进行可行性研究，以评估其商业化应用的可行性和前景。

二、项目概述1.项目目标本项目的目标是研究和开发一种高效、精确、成本适中的PIM工艺，并形成可商业化应用的成型技术。

2.项目内容a.研究和开发PIM工艺的相关技术和设备；b.优化PIM工艺的各项参数；c.生产样品进行性能测试和质量验证；d.对PIM工艺进行经济效益评估。

三、市场调研1.目标市场PIM技术可应用于制造行业的各个领域，包括汽车、电子、医疗器械、航空航天等。

2.市场需求分析a.粉末注射成型具有高精度、高复杂性的优势，可满足越来越复杂、精密的产品需求。

b.PIM工艺可以大幅提高生产效率和降低成本，符合企业需求之际。

c.PIM技术在各个行业的应用领域广泛，具有较大的市场潜力。

四、技术可行性分析1.PIM工艺技术成熟度分析PIM技术在国内外均有广泛应用，并积累了丰富的技术经验和成果。

2.研发能力分析团队成员具有丰富的研发经验和技术实力，能够满足项目的研发需求。

3.设备和设施分析分析并评估项目所需的设备和设施，并提供相应的采购或改建方案。

五、经济可行性分析1.投资规模和资金需求2.收益评估通过对潜在市场规模和市场份额的评估，结合产品平均销售价格及销售量，进行盈利模型的构建和收益预测。

3.风险评估与控制分析项目可能面临的风险和不确定性，并提供相应的风险控制和应对措施，以确保项目进展顺利。

六、可行性结论基于对市场需求、技术可行性和经济可行性的分析，我们认为粉末注射成型项目具备较高的可行性和商业化应用前景。

然而，在项目推进过程中，还需进一步研究和解决相关技术和经济问题，并及时调整开发方向，以确保项目成功实施。