MIM技術(shù)概念

金屬粉末注射成型工藝技術(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng) 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(shù)。它是先將所選粉末與粘結劑進(jìn)行混合，然后將混合料進(jìn)行制粒再注射成形所需要的形狀。聚合物將其粘性流動(dòng)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(jìn)行燒結。有的燒結產(chǎn)品還可能要進(jìn)行進(jìn)一步致密化處理、熱處理或機加工。燒結產(chǎn)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(xué)與機械性能。該工藝技術(shù)適合大批量生產(chǎn)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(shù)特性

金屬注射成型技術(shù)的特點(diǎn)
MIM作為一種制造高質(zhì)量精密零件的近凈成形技術(shù)，具有常規粉末冶金和機加工方法無(wú)法比擬的優(yōu)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(xiāo)，加強筋板，表面滾花等等，具有以上特征的零件都是無(wú)法用常規粉末冶金方法得到的。由于通過(guò)MIM制造的零件幾乎不需要再進(jìn)行機加工，所以減少了材料的消耗，因此在所要求生產(chǎn)的復雜形狀零件數量高于一定值時(shí)，MIM就會(huì )比機加工方法更為經(jīng)濟。


MIM和精密鑄造成形能力的比較
特點(diǎn) 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(wú)限制 10mm
4mm直徑的公差 ±0.2mm ±0.06mm
表面粗糙度（Ra） 5μm 1μm

MIM技術(shù)優(yōu)勢

MIM 技術(shù)作為一種制造高質(zhì)量精密零件的近凈成形技術(shù)，具有常規粉末冶金、機加工和精密鑄造方法無(wú)法比擬的優(yōu)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(wú)需后續加工
相對密度高（≥95％）
表面光潔度好，32 ms 或更好
產(chǎn)品強度、硬度、延伸率等力學(xué)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(shù)無(wú)法生產(chǎn)的特殊性能零件
機械性能好，與類(lèi)似材料的鍛件相當
生產(chǎn)自動(dòng)化程度高，工序簡(jiǎn)單，質(zhì)量穩定，可連續大批量生產(chǎn)
成本*競爭優(yōu)勢, 通常節約20％以上，并且交貨時(shí)間較短
無(wú)污染，生產(chǎn)過(guò)程為清潔工藝生產(chǎn)


MIM工藝應用典型材質(zhì)

材料體系 合*號、成分 應用領(lǐng)域

低合金鋼 Fe-2Ni, Fe-8Ni 汽車(chē)、機械等行業(yè)
的各種結構件

不銹鋼 316L ,17-4PH 醫療器械、鐘表零件

硬質(zhì)合金 WC-Co 各種刀具、鐘表、手表

陶瓷 Al2O3,ZrO 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(yè)、
通訊、日用品

鈦合金 Ti,Ti-6Al-4V 醫療、軍工結構件

磁性材料FeO,Fe 14 Nd 2 B,SmCo 各種磁性能部件




MIM技術(shù)應用領(lǐng)域

典型應用領(lǐng)域
航空工業(yè) 飛機機翼絞鏈、火箭噴嘴、導彈尾翼、陶瓷渦輪葉片芯子
汽車(chē)工業(yè) 點(diǎn)火控制鎖部件、渦輪增壓器轉子、閥門(mén)導軌部件、汽車(chē)剎車(chē)裝置部件、汽車(chē)防曬棚部件

電子工業(yè) 磁盤(pán)驅動(dòng)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(yè) 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(chǎn)品 表殼、表帶、表扣、高爾夫球頭和球座、運動(dòng)鞋扣、體育槍械零件、文件裝訂打孔器

機械行業(yè) 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(cháng)率
g/cm3 HR Mpa %
低合金鋼
MIM-2200(燒結態(tài)) 7.65 45HRB 290 40.0
MIM-2700(燒結態(tài)) 7.65 69HRB 440 26.0
MIM-4605(燒結態(tài)) 7.62 62HRB 415 15.0
MIM-4605(熱處理) 7.62 48HRB 1655 2.0
不銹鋼
MIM-316L(燒結態(tài)) 7.92 67HRB 520 50.0
MIM-17-4PH(燒結態(tài))7.50 27HRB 900 6.0
MIM-17-4PH(熱處理)7.50 40HRB 1185 6.0
MIM-430L(燒結態(tài)) 7.50 65HRB 415 25.0
鎢合金
95%W-Ni-Fe 18.10 25HRB 960 25.0
97%W-Ni-Fe 18.10 30HRB 940 15.0
硬制合金
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(shù)的比較

粉末注射成形工藝與傳統批量工業(yè)化與自動(dòng)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(yōu)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(chǎn)能力 高 高 中 中－高 高
適應材質(zhì)范圍 高 高 中－高 高 中
供貨能力 高 高 中 低 高