金属注射成型(MIM)工艺基础——模具行业从业者必备知识手册
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<p>金属注射成型(MIM)工艺基础相关示意图,来自行业技术资料。</p>
<p>!<a href="https://mj7.cn/uploads/default/original/1X/img_lib/注塑工艺/注塑成型 工艺 生产_5.png">金属注射成型(MIM)工艺基础相关示意图</a>\n\n# 金属注射成型(MIM)工艺基础</p>
<h3>技术简介</h3>
<p><strong>金属粉末注射成型技术(Metal Injection Molding,简称MIM)</strong> 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交叉的产物,是当今<strong>最热门的零部件成形技术</strong>之一,被誉为"21世纪的成形技术"。</p>
<p>基本工艺过程:</p>
<ol>
<li>将固体粉末与有机粘结剂均匀混炼</li>
<li>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</li>
<li>用化学或热分解的方法将成形坯中的粘结剂脱除</li>
<li>最后经烧结致密化得到最终产品</li>
</ol><h3>工艺特点</h3>
<h4>优势</h4>
<table>
<tr><td>优势</td><td>说明</td></tr>
<tr><td>精度高</td><td>可直接成型三维复杂形状零部件</td></tr>
<tr><td>组织均匀</td><td>克服传统粉末冶金材质不均匀问题</td></tr>
<tr><td>性能优异</td><td>烧结致密度高,机械性能好</td></tr>
<tr><td>生产成本低</td><td>工序少,无切削或少切削,经济效益高</td></tr>
<tr><td>适合小型复杂件</td><td>特别适合大批量生产小型、复杂形状零件</td></tr>
</table><h4>相比传统粉末冶金</h4>
<p>MIM克服了传统粉末冶金工艺的缺点:</p>
<ul>
<li>
传统:材质不均匀、机械性能低、不易成型薄壁复杂件</li>
<li>
MIM:可成型复杂形状,性能更好</li>
</ul><h4>工艺参数要点</h4>
<ul>
<li><strong>粉末颗粒尺寸</strong>:MIM一般用 <strong>0.5~20μm</strong> 细粉,颗粒越细,比表面积越大,越易成型和烧结</li>
<li><strong>传统粉末冶金</strong>:一般用大于 <strong>40μm</strong> 粗粉</li>
</ul><h3>工艺流程</h3>
<pre><code>
粘结剂 → 混炼 → 注射成形 → 脱脂(萃取) → 烧结 → 后处理
</code></pre><h4>各步骤关键要点</h4>
<ol>
<li><strong>粘结剂选择</strong></li>
<ul>
<li>用量少,使混合料产生较好流变性</li>
<li>与金属粉末不发生反应</li>
<li>易去除,成品不残留碳</li>
</ul>
</ol><ol>
<li><strong>混炼</strong></li>
<ul>
<li>金属粉末与有机粘结剂均匀掺混</li>
<li>混合料均匀度直接影响流动性,进而影响最终产品密度和性能</li>
</ul>
</ol><ol>
<li><strong>注射成型</strong></li>
<ul>
<li>原理上与塑料注射成型一致,设备基本相同</li>
<li>混合料加热塑化后注入模具,成型出毛坯</li>
<li>毛坯微观均匀一致,保证烧结均匀收缩</li>
</ul>
</ol><ol>
<li><strong>脱脂(萃取)</strong></li>
<ul>
<li>烧结前必须去除毛坯内所含有机粘结剂</li>
<li>保证粘结剂从毛坯不同部位缓慢排出,不降低毛坯强度</li>
</ul>
</ol><ol>
<li><strong>烧结</strong></li>
<ul>
<li>脱脂后的毛坯经烧结得到最终致密的产品</li>
<li>控制烧结温度和气氛,获得良好机械性能</li>
</ul>
</ol><h3>应用领域</h3>
<p>MIM产品广泛应用于各个工业领域:</p>
<table>
<tr><td>领域</td><td>典型零件</td></tr>
<tr><td>计算机及周边</td><td>打印机零件、磁芯、撞针轴销、驱动零件</td></tr>
<tr><td>工具</td><td>钻头、刀头、喷嘴、螺旋铣刀、冲头、套筒、扳手</td></tr>
<tr><td>家用电器</td><td>表壳、表链、电动牙刷、剪刀、高尔夫球头、珠宝链环</td></tr>
<tr><td>医疗</td><td>牙矫形架、手术剪刀、镊子</td></tr>
<tr><td>军工</td><td>导弹尾翼、枪支零件、弹头、药型罩、引信用零件</td></tr>
<tr><td>电子</td><td>电子封装、微型马达、传感器零件</td></tr>
<tr><td>汽车船舶</td><td>离合器内环、拨叉套、分配器套、汽门导管、安全气囊零件</td></tr>
<tr><td>高端制造</td><td>人形机器人关节、灵巧手、AI服务器散热部件</td></tr>
</table><h3>发展历史</h3>
<ul>
<li><strong>1973年</strong>:美国加州 Parmatech 公司发明</li>
<li><strong>1980年代初</strong>:欧洲、日本开始研究推广</li>
<li><strong>现在</strong>:全球十多个国家一百多家公司从事MIM产品开发</li>
<li><strong>中国</strong>:MIM已形成产业格局,在高端制造领域快速增长</li>
</ul><h3>未来发展方向</h3>
<p>未来粉末注射成形发展主要集中在:</p>
<ol>
<li><strong>材料方面</strong>:开发更适合MIM的粉末配方</li>
<li><strong>设计方面</strong>:帮助客户利用MIM优点优化产品设计</li>
<li><strong>扩大应用领域</strong>:重点向高端制造渗透</li>
<ul>
<li>人形机器人关节</li>
<li>灵巧手部件</li>
<li>AI服务器散热部件</li>
<li>新能源汽车精密零件</li>
</ul>
</ol><p>MIM凭借<strong>复杂形状一次成型、轻量化、高精度、高致密度</strong>等优势,正加速向高附加值高端制造领域拓展,前景广阔。</p>
<hr>
<p>本文由模极社发布,来自模具百科「MIM/金属注射成型MIM工艺基础.md」</p>
<hr>
<p><strong>
相关工具推荐:使用在线模具计算器快速估算参数</strong></p><p>[mj-clamping-force]</p>
<hr>
<p><em>
提示:以上计算工具为纯前端实现,数据仅在本地运算,不会上传至服务器。</em></p><hr>
<h4>
相关标准参考</h4>
<ul>
<li>GB/T 12555 塑料注射模模架</li>
<li>GB/T 25156 塑料注射模</li>
</ul><hr>
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