MIM技術概念

金屬粉末注射成形工藝技術（簡稱 MIM ）是一種將粉末冶金與塑料成形工藝相結合的新型制造工藝技術。它是先將所選粉末與粘結劑進行混合，然后將混合料進行制粒再注射成形所需要的形狀。聚合物將其粘性流動的特征賦予混合料，而有助于成形、模腔填充和粉末裝填的均勻性。成形以后排除粘結劑，再對脫脂坯進行燒結。有的燒結產品還可能要進行進一步致密化處理、熱處理或機加工。燒結產品不僅具有與塑料注射成形法所得制品一樣的復雜形狀和高精度，而且具有與鍛件接近的物理、化學與機械性能。該工藝技術適合大批量生產小型、精密、三維形狀復雜以及具有特殊性能要求的金屬零部件的制造。



MIM技術特性

金屬注射成形技術的特點
MIM作為一種制造高質量精密零件的近凈成形技術，具有常規粉末冶金和機加工方法無法比擬的優勢。MIM能制造許多具有復雜形狀特征的零件：如各種外部切槽，外螺紋，錐形外表面，交叉通孔、盲孔，凹臺與鍵銷，加強筋板，表面滾花等等，具有以上特征的零件都是無法用常規粉末冶金方法得到的。由于通過MIM制造的零件幾乎不需要再進行機加工，所以減少了材料的消耗，因此在所要求生產的復雜形狀零件數量高于一定值時，MIM就會比機加工方法更為經濟。


MIM和精密鑄造成形能力的比較
特點 精密鑄造 MIM
*小孔直徑 2mm 0.4mm
2mm直徑的盲孔*大深度 2mm 20mm
*小壁厚 2mm <1mm
*大壁厚 無限制 10mm
4mm直徑的公差 ±0.2mm ±0.06mm
表面粗糙度（Ra） 5μm 1μm

MIM技術優勢

MIM 技術作為一種制造高質量精密零件的近凈成形技術，具有常規粉末冶金、機加工和精密鑄造方法無法比擬的優勢：
三維形狀復雜程度與塑料注射成形相當
精度高（±0.3%～±0.1%），一般無需后續加工;
相對密度高（≥95％）;
表面光潔度好，32 ms 或更好;
產品強度、硬度、延伸率等力學性能高，耐磨性好，耐疲勞，組織均勻;
合金選擇廣泛，可制造其他技術無法生產的特殊性能零件;
機械性能好，與類似材料的鍛件相當;
生產自動化程度高，工序簡單，質量穩定，可連續大批量生產;
成本*競爭優勢, 通常節約20％以上，并且交貨時間較短;
無污染，生產過程為清潔工藝生產.


MIM工藝應用典型材質

材料體系 合*號、成分 應用領域

低合金鋼 Fe-2Ni, Fe-8Ni 汽車、機械等行業的各種結構件

不銹鋼 316L ,17-4PH 醫療器械、鐘表零件

硬質合金 WC-Co 各種刀具、鐘表、手表

陶瓷 Al 2 O 3 ,ZrO 2 ,SiO 2 IT電子、日常生活用品、鐘表

高比重合金 W-Ni-Fe, W-Ni-Cu, W-Cu 軍工業、通訊、日用品

鈦合金 Ti,Ti-6Al-4V 醫療、軍工結構件

磁性材料 Fe,Fe 14 Nd 2 B,SmCo 5 各種磁性能部件




MIM技術應用領域

典型應用領域
航空工業: 飛機機翼絞鏈、火箭噴嘴、導彈尾翼、陶瓷渦輪葉片芯子;
汽車工業: 點火控制鎖部件、渦輪增壓器轉子、閥門導軌部件、汽車剎車裝置部件、汽車防曬棚部件;

電子工業: 磁盤驅動器部件、電纜連接器、電子管殼、計算機打印頭、電子封裝件、熱沉材料;

軍工工業: 地雷轉子、槍板扳機、穿甲彈彈心、準星座、集束箭彈小箭;
醫療器械: 牙齒矯形托槽、體內縫合針、活體組織取樣鉗、防輻射屏罩;
日用產品: 表殼、表帶、表扣、高爾夫球頭和球座、運動鞋扣、體育槍械零件、文件裝訂打孔器;

機械行業: 異形銑刀、切削工具、微型齒輪;



幾種典型MIM材料的性能
材 料 牌 號 密度 硬度 拉伸強度 伸長率
g/cm3 Mpa %
低合金鋼
MIM-2200(燒結態) 7.6 45HRB 290 40.0
MIM-2700(燒結態) 7.6 69HRB 440 26.0
MIM-4605(燒結態) 7.5 62HRB 415 15.0
MIM-4605(熱處理) 7.5 48HRc 1655 2.0
不銹鋼
MIM-316L(燒結態) 7.6 67HB 520 50.0
MIM-17-4PH(燒結態) 7.5 27HRc 900 6.0
MIM-17-4PH(熱處理) 7.5 40HRc 1185 6.0
MIM-430L(燒結態) 7.5 65HRB 415 25.0
鎢合金
95%W-Ni-Fe 18.0 23HRc 960 25.0
97%W-Ni-Fe 18.30 27HRc 940 15.0
硬質合金
YG8X 14.90 HRA90 抗彎強度
2300 /
軟磁合金
MIM-2200 7.60 / 290 40.0
MIM-Fe-50%Ni 7.70 / 455 30.0
MIM-Fe-3%Si 7.45 / 530 24.0
MIM-Fe-50%Co 7.70 / 205 <1.0
MIM-430L 7.50 / 415 25.0



MIM與其它工藝技術的比較

粉末注射成形工藝與傳統批量工業化與自動化零件加工工藝，例如機械加工、沖壓、鍛造、精密鑄造、粉末冶金相比，具有極其明顯的優勢。
比較項目 注射成形 粉末冶金 精密鑄造 機加工 沖壓
零件密度 98% 86% 98% 100% 100%
零件拉伸強度 高 低 高 高 高
零件表面光潔度 高 中 中 高 高
零件微小化能力 高 中 低 中 高
零件薄壁能力 高 中 中 低 高
零件復雜程度 高 低 中 高 低
零件設計寬容度 高 中 中 中 低
批量生產能力 高 高 中 中－高 高
適應材質范圍 高 高 中－高 高 中
供貨能力 高 高 中 低 高