金属注射成型综述要点
翻译-金属基复合材料注射成型工艺总结
金属基复合材料注射成型工艺总结摘要金属注射成型（金属注射成型工艺）是一种成熟制造技术，是能够低成本高效益批量生产复杂零件的制造工艺。
这种独特处理方法能，使它对金属基复合材料的制造有吸引力。
在本文中，通过金属注射成型工艺制造金属基复合材料的研究和发展的状况进行总结，材料系统，制造方法，由此产生的材料特性和微观结构是主要的焦点。
此外，这种复合材料制造技术的不足在本文中也会介绍。
金属注射成型工艺工艺制备金属基复合材料的全部潜力有待探讨。
目录1. 介绍 (3)2. 金属基复合材料注射成型工艺 (4)2.1难熔金属基复合材料 (4)2.2 钛基复合材料 (6)2.3 金属化合物基复合材料 (6)2.4 钢基复合材料 (7)2.5双金属结构 (8)3.微注射成形 (9)4.总结 (10)1. 介绍粉末注射成型（PIM）是一种与塑料注塑成型相结合的成熟的制造技术。
粉末的能力冶金用于加工金属和陶瓷粉末（德国，1990年）。
PIM的过程通常包括四个步骤：混合，注塑成型，脱脂和烧结，如下图（图1）PIM技术的演变导致了许多变化，反映了不同的组合粉末，粘结剂，成型技术，脱脂路线，烧结做法。
金属注射成型，常用其简称金属注射成型工艺，是迄今为止使用最广泛的PIM的过程。
金属注射成型工艺吸引人的特点，非常有利于金属基复合材料的制造（MMC）或陶瓷基复合材料（CMC）。
虽然许多金属基复合材料具有独特的属性，但是无法正常实现制造工艺来实现材料，其商业用途往往受限于材料和制造成本。
通过采用金属注射成型工艺，使用复合材料的商业成本可显着降低。
在近年来，综合性的工作已进行到探索金属基复合材料的制造，并扩展到陶瓷基复合材料和部件。
金属注射成型工艺技术的复合材料制造公司甚至已建立并形成商业能力（德克尔，1989年，H. C. Starck的公司，2003年）。
最广泛的研究是PIM金属基复合材料，包括不锈钢钢，难熔金属，金属间化合物和钛合金。
金属粉末的注射成型
金属粉末的注射成型金属粉末的注射成型，也被称为金属粉末注射成型（Metal Powder Injection Molding，简称MIM），是一种先进的制造技术，将金属粉末与有机物相结合，通过注射成型和烧结工艺，制造出高密度、精确尺寸、复杂形状的金属零件。
在金属粉末注射成型过程中，首先将金属粉末与有机粘结剂和其他添加剂混合均匀，形成金属粉末／有机物混合物。
其次，在高压下，将混合物通过注射机注射到具有细微孔隙和管道的模具中。
模具通常采用两片结构，上模和下模之间形成的形状即为所需制造的零件形状。
注射机将足够的压力用于将混合物推进模具的每一个细微空间，以确保零件形状准确，毛边小。
注射后，模具中的混合物开始固化，形成绿色零件。
最后，通过烧结处理，去除有机物并使金属颗粒结合成整体，形成具有理想密度和力学性能的金属粉末零件。
相对于传统的金属加工方法，金属粉末注射成型具有以下优势：首先，MIM可以制造复杂形状的金属零件，包括薄壁结构、内外复杂曲面和细小结构，满足了一些特殊零件的制造需求。
其次，MIM的材料利用率高，废料少，可以减少原材料和能源的浪费。
此外，零件的尺寸稳定性好，需要的加工工序少，可以降低生产成本。
最重要的是，对于一些其他制造工艺难以实现的金属材料，例如高强度不锈钢、钨合金和钛合金，MIM可以实现高质量的制造。
然而，金属粉末注射成型也存在应用范围的限制。
首先，相对较高的制造成本使得该技术在一些低成本产品上难以应用。
其次，较大的尺寸限制了MIM在制造大尺寸、高精度的零件上的应用。
此外，与其他成型方法相比，MIM的制造周期较长，对行业响应速度要求较高的场景不适用。
尽管如此，金属粉末注射成型技术已经在汽车、电子产品、医疗器械、工具和航空航天等领域得到了广泛的应用。
随着制造技术的进步和材料属性的改进，金属粉末注射成型有望在更多领域发挥其优势，并带来更多创新的解决方案。
金属粉末注射成型
(4)注射速度及注射压力
注射压力大小与注射机种类、物料流动性、模具浇口尺寸、 产品厚度、模具温度及流程等因素有关。 一般注射压力略高于热塑性塑料的注射压力。 保压的作用：使制品冷却收缩时得以补料，尺寸准确，表 面光洁，有利于消除气泡。保压时间一般0.3～2分钟，特厚制 品可达5～10分钟。 注射速度与注射压力、温度、模口尺寸等因素有关。注射 速度慢不利于充模，生产效率低，注射速度过快易混入气泡。 需通过实际实验确定。
MIM和传统方法的比较： 压铸工艺用在铝和锌合金等熔点低、铸液流动性良好的材料。此工艺的产品因 材料的限制，其强度、耐磨性、耐蚀性均有限度。MIM工艺可以加工的原材料 则较多。注射成型工艺技术利用注射机注射成型产品毛坯，保证物料充分充满 模具型腔（金属液铸造充模较差），也就保证了零件高复杂结构的实现。 粉末锻造是一项重要的发展，已适用于连杆的量产制造。但是一般而言，锻造 过中热处理的成本和模具的寿命还是有问题，仍待进一步解决。 传统机械加工法，近年来靠自动化而提升了其加工能力，在效果和精度上 有极大的进步，但是基本的程序上仍脱不开逐步加工(车削、刨、铣、磨、钻孔、 抛光等)来完成零件形状的方式。机械加工方法的加工精度远优于其他加工方法， 但是因为材料的有效利用率低，且其形状的完成受限于设备与刀具，有些零件 无法用机械加工完成。相反，MIM可以有效利用材料，不受限制，对于小型、 高难度形状的精密零件的制造，MIM工艺比较机械加工而言，其成本较低且效 率高，具有很强的竞争力。 以往在传统加工技术中先作成个别元件再组合成组件的方式，在使用MIM 技术时可以考虑整合成完整的单一零件，大大减少步骤、简化加工程序。 MIM技术并非与传统加工方法竞争，而是弥补传统加工方法在技术上的不足 或无法制作的缺陷。MIM技术可以在传统加工方法制作的零件领域上发挥其特 长。MIM工艺在零部件制造方面所具有的技术优势可成型高度复杂的结构零件。
金属粉末的注射成型
具有极高的表面积和活性，能够提高 材料的力学性能和电磁性能，为金属 粉末注射成型的发展提供了新的方向 。
材料性能与成型工艺的关系
1 2 3
流动性
金属粉末的流动性直接影响注射成型的充模能力 和制件质量，流动性好的粉末有利于提高制件的 光洁度和尺寸精度。
压缩性
金属粉末的压缩性决定了其在模具内的填充密度 和制件的致密度，压缩性好的粉末能够提高制件 的机械性能。
医疗器械领域
制造个性化医疗器械和植入物，满足医疗行业对个性化、高性能 和高安全性的需求。
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注射成型操作
将混合料加热至流动状态，注入 模具中，在压力和温度的作用下， 混合料填充模具并硬化定型。
后处理
脱脂
烧结
通过加热或化学方法将粘结剂从金属粉末 中分解、去除，以获得纯净的金属制品。
将脱脂后的金属粉末制品在高温下进行烧 结，使金属粉末颗粒之间形成冶金结合， 提高制品的强度和性能。
热处理
表面处理
度和复杂度。
新型粘结剂的开发
02
研究新型粘结剂，以提高金属粉末的粘结效果，降低成型难度
和成本。
连续注射成型技术
03
开发连续注射成型技术，实现金属粉末的连续加工，提高生产
效率和降低能耗。
新材料的应用与开发
高性能金属粉末
研究开发高性能金属粉末，如钛合金、镍基高温 合金等，以满足高端制造业的需求。
复合材料的应用
详细描述
粉末流动性问题通常表现为注射压力不足、填充不均匀、成 型时间延长等。为了解决这一问题，可以采用改善粉末粒度 分布、降低粉末含水量和加入润滑剂等方法，以提高粉末的 流动性。
成型精度问题
金属注射成型综述要点
金属注射成型综述要点金属注射成型（MIM）是一种通过将金属粉末与塑料注射成型技术相结合的新型金属加工方法。
它以其高效率、高精度和复杂形状制造能力而受到广泛关注。
本文将对金属注射成型技术的原理、工艺流程、优点和应用领域等进行综述。
1.技术原理金属注射成型是将金属粉末与有机聚合物混合后，在高温下进行塑性加工。
首先，将金属粉末与粘结剂混合，形成金属粉末/粘结剂浆料。
然后，通过注射成型机将该浆料注入金属注射模具中。
在注射模具中，通过压力和温度的作用，金属粉末与粘结剂烧结成型。
最后，通过去除粘结剂和烧结金属零件的后处理工艺，获得最终的金属注射成型零件。
2.工艺流程金属注射成型的工艺流程主要包括：原料准备、混合、注射成型、脱脂、烧结和后处理。
在原料准备阶段，需要准备金属粉末、粘结剂和其他辅助材料。
混合阶段是将金属粉末与粘结剂混合，并形成浆料。
注射成型阶段将浆料注入金属注射模具中，并在高温下进行塑性变形。
脱脂阶段是将注射成型的零件在高温下去除粘结剂。
烧结阶段是将零件在高温下烧结，以实现金属颗粒的结合和形状的固定。
最后，通过后处理工艺，如表面处理、加工和涂装等，得到最终的金属注射成型零件。
3.优点（1）高精度：金属注射成型可以制造出复杂形状的零件，并且具有高精度和低尺寸偏差。
（2）高效率：金属注射成型可以通过注射成型机实现大规模的连续生产，提高生产效率。
（3）材料利用率高：金属注射成型可以利用可回收的金属粉末制造零件，减少材料浪费。
（4）节省成本：金属注射成型可以减少后续加工工序，节省制造成本。
（5）材料性能优良：金属注射成型所制造的零件具有高密度、均匀组织和优良的机械性能。
4.应用领域金属注射成型技术已广泛应用于汽车、医疗器械、电子设备、航天航空等领域。
在汽车行业中，金属注射成型可以制造出发动机零件、变速器零件和车身零件等。
在医疗器械领域，金属注射成型可以制造出植入物、外科器械和牙科器械等。
在电子设备领域，金属注射成型可以制造出连接器、插头和传感器等。
金属注射成型简介
该工艺需要大量能源，如电和热能，能源消耗大且效率低。
废弃物排放
金属注射成型过程中会产生有害气体和废水，如未经处理直接排 放，会对环境造成严重破坏。
安全问题
高温环境
金属注射成型需要在高温环境下进行，操作人员可能面临烫伤风 险。
机械伤害
金属注射成型设备在运行过程中可能发生故障，导致机械伤害事故 。
04
金属注射成型的发展趋势和挑 战
技术发展趋势
智能化生产
随着工业4.0和智能制造的推进，金属 注射成型的生产过程将更加智能化， 实现自动化、数据驱动的生产决策。
增材制造集成
新型材料应用
新型金属材料和复合材料的开发与应 用，将拓展金属注射成型的领域和市 场。
金属注射成型将与增材制造技术结合 ，实现复杂结构的高效、精密成型。
金属注射成型简介
汇报人： 2024-01-06
目录
• 金属注射成型定义 • 金属注射成型的应用 • 金属注射成型的技术与设备 • 金属注射成型的发展趋势和挑
战
目录
• 金属注射成型与其他成型工艺 的比较
• 金属注射成型的环保与安全问 题
01
金属注射成型定义
金属注射成型的定义
金属注射成型是一种将金属粉末与有机粘结剂混合，通过注 射机注入模具中，经过加热、固化、脱脂和烧结等工艺过程 ，最终形成致密金属零件的成型技术。
研发环保型的金属注射成型工艺和材料，降低生产过程中的环境 污染。
高精度与高性能产品
通过工艺优化和技术创新，提高金属注射成型产品的精度和性能。
跨领域合作与创新
加强与其他制造领域的合作，共同推动金属注射成型技术的进步和 应用拓展。
05
金属注射成型与其他成型工艺 的比较
金属粉末注射成型设备和发展
金属粉末注射成型设备和发展金属粉末注射成型（Metal Powder Injection Molding, MIM）是一种将金属粉末与有机粘结剂混合，然后通过注射成型、脱脂和高温烧结等工艺制造金属零件的先进技术。
该技术在近几十年来得到了快速发展，并在各个领域得到了广泛应用。
在金属粉末注射成型设备的发展中，关键技术主要包括金属粉末的混合、注射成型、脱脂和烧结等环节。
首先，金属粉末需要与有机粘结剂进行均匀混合，以便于注射成型。
注射成型过程中，需要控制注射压力和速度，使得金属粉末在模具中充分填充，并保持良好的成型精度。
脱脂是将有机粘结剂从注射成型件中去除的过程，通常采用热解或溶解方法。
最后，通过高温烧结将金属粉末颗粒熔合，使其形成致密的金属零件。
在金属粉末注射成型设备的发展过程中，关键技术的发展促进了设备的性能提升和生产效率的提高。
首先，注射成型精度得到了大幅提升。
现代设备通过控制注射压力和速度，减小了成型件的收缩和变形，提高了成型精度。
其次，设备的自动化程度逐步提高。
自动化设备可以实现单人操作多台设备，大大提高了生产效率。
此外，设备的可靠性和稳定性也得到了很大的提升，降低了故障率和维修成本。
金属粉末注射成型设备的发展不仅带动了技术的进步，同时也推动了该技术在各个领域的应用。
金属粉末注射成型技术具有成型精度高、零件复杂度高、材料利用率高等优势，适用于制造复杂形状的零件，如微小零件、精密零件和具有多孔结构的零件。
目前，金属粉末注射成型技术已广泛应用于汽车、航空航天、医疗器械、电子设备等领域。
在未来，金属粉末注射成型设备将继续发展。
随着新材料的不断涌现，将会有更多种类的金属粉末可以用于注射成型，从而进一步扩大该技术的应用范围。
同时，注射成型工艺的优化和新工艺的引入将提高成型精度和生产效率。
此外，设备的智能化和网络化也将成为未来的发展趋势，实现设备的远程监控和数据分析，提高生产过程的控制和管理水平。
总之，金属粉末注射成型设备的发展已经取得了显著的进展，在提高生产效率和产品质量方面发挥了重要作用。
金属注射成形 MIM
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：。
金属注射成型
一.成型的工艺参数的设定 比如合理设定注射温度、注射时间、开模时间等。 二.喂料在模腔中的流动行为 因为金属注射制品大多数是形状复杂、精度要求 高的异型件，喂料在模腔中的流动行为就涉及到 模具设计的问题，包括进料口的位置、流道的形 状和长短、排气孔的设置和分布等。因此，在模 具设计与制造中，必须对喂料的流变性质、模腔 内温度和残余应力分布进行详细分析。
金属注射成型 （Metal Injection Molding）
金属注射成型（Metal Injection Molding，简称 MIM）是在塑料注射成型和粉末冶金的基础上发 展起来的一种新工艺。 与粉末冶金相比，MIM有能一次成型复杂的金属 零件或粉末冶金使用的毛坯、制件表面质量好、 废品率低、易于实现自动化、生产效率高等优点； 由于加入粘接剂，它对模具材料的要求相对降低。 但与塑料注射成型工艺相比，MIM过程对模具和 工艺控制要求较高。
混炼的方法一般是先加入高熔点组元熔化，然 后降温，加入低熔点组元，然后分批加入金属粉 末。这样能防止低熔点组元的气化或分解，分批 加入金属粉可防止降温太快而导致的扭矩急增， 减少设备损失。 对于不同粒度粉末搭配时的加料方式，则是 先将较粗的15-40um水雾化粉加入粘结剂中，然 后加入5-15um粉，最后加入粉度≤5um粉，这样 得到的最终产品的收缩变化很少。为了在粉末周 围均匀涂覆一层粘结剂，还可将金属粉末直接加 入到高熔点组元中，再加入低熔点组分，最后去 除空气即可。 混料装置：双螺旋挤出机、Z形叶轮混料机、单 螺旋挤出机、柱塞式挤出机、双行星混炼机、双 凸轮混料机等，这些混料装置都适合于制备粘度 在1-1000Pa· s范围内的混合料。
烧结
烧结是粉末冶金（PM）的一个重要环节，同 时也是MIM工艺的最后一道工序。烧结除了完全 脱除预制坯中残留的粘接剂外，主要是使预制坯 的金属颗粒间形成金属键连接，成为具有一定机 械物理性能的金属制品。
金属粉末注射成型论文
金属粉末注射成型论文
金属粉末注射成型（Metal Powder Injection Molding，简称MIM）是一种先进的金属加工技术，已广泛应用于制造多种复杂形状、高精度和高品质的金属零部件。
本文将对金属粉末注射成型的原理、工艺参数以及应用领域进行论述。
金属粉末注射成型是将金属粉末与有机聚合物（称为热塑性粘结剂）混合后，通过注射成型工艺形成粉末与粘结剂混合物料。
该混合物料在高温下经过烧结和金属化处理，最终得到高密度、高强度的金属零部件。
金属粉末注射成型技术的主要特点是能够实现高度复杂的零部件形状设计，提供高强度和高精度。
金属粉末注射成型的工艺流程包括配料、混合、注射成型、烧结和金属化处理。
首先，根据零部件的要求选择适当的金属粉末，然后加入表面活性剂和颗粒增强剂，对金属粉末进行处理。
接下来，将处理后的金属粉末与粘结剂进行混合，形成料浆。
这种料浆会通过注射机注入到模具中，然后在高温下进行烧结，使粘结剂燃尽，金属颗粒相互粘合。
最后，通过金属化处理，从烧结体中去除残留的有机物，并提高零部件的力学性能。
金属粉末注射成型的关键工艺参数包括注射温度、压力和速度。
注射温度应该能够保证料浆的流动性，同时保持粘结剂的稳定性。
注射压力直接影响零件的密度和性能，应根据零件的形状和尺寸进行调整。
注射速度则影响到料浆进入模具的速度以及实际的成型时间。
总之，金属粉末注射成型是一种先进的金属加工技术，具有高度复杂零件形状设计的能力，能够快速、高效地生产高品质的金属零部件。
它的广泛应用领域和优势使得该技术成为制造业中的重要工艺之一。
金属粉末注射成型技术
金属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）是一种先进的制造工艺，结合了粉末冶金和塑料注射成型技术，广泛应用于金属零件的制造。
MIM技术以其高精度、高复杂性和高效率的特点，成为近年来制造业领域的热门技术。
一、MIM工艺简介金属粉末注射成型技术是将金属粉末与有机材料（通常为热熔型塑料）混合，经过塑化、成型、脱脂和烧结等多个工艺步骤，最终形成具有金属特性的零件。
该技术的基本步骤包括：原料准备、混合、注射成型、脱脂和烧结。
1. 原料准备金属粉末是MIM技术的关键原料，其粒径通常为10~20μm，且具有良好的流动性和可压缩性。
可以使用的金属粉末有不锈钢、合金钢、铁基合金、钛合金等。
同时，还需准备有机材料（通常是聚丙烯、聚氨酯或类似材料）作为粘结剂。
2. 混合将金属粉末和有机材料进行混合，通常采用机械搅拌或球磨的方法，确保金属粉末均匀分布在有机材料中。
3. 注射成型混合料经过塑化，放入注射成型机中进行注射成型。
注射成型机通过加热熔融的混合料，并将其注入模具中，在一定的温度和压力下形成所需的零件形状。
4. 脱脂注射成型后，零件经过脱脂工艺，将有机材料从混合料中去除。
通常使用热处理或溶剂处理方法进行脱脂。
5. 烧结脱脂后的零件被置于特定的高温环境中，金属粉末与有机材料经过烧结而成。
在烧结过程中，金属颗粒之间发生冶金结合，形成致密的金属零件。
二、MIM技术的优势金属粉末注射成型技术相比其他金属加工方式具有以下几个显著优势：1. 复杂形状MIM技术可以制造复杂形状的金属零件，包括细小孔洞、薄壁结构、内部腔体等。
这种高精度和高复杂性的加工能力，使得MIM技术在航空航天、医疗器械、汽车零部件等领域得到广泛应用。
2. 材料多样性MIM技术可以使用多种金属粉末制造零件，涵盖广泛的金属材料，包括不锈钢、合金钢、铁基合金、钛合金等。
这使得MIM技术具有较大的材料选择范围，满足不同应用领域对材料性能的需求。
金属粉末注射成形工艺
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。
2024年金属粉末注射成型技术(2篇)
2024年金属粉末注射成型技术金属粉末注射成型技术(MetalPowderInjectionMolding，简称MIM)是将现代塑料喷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℃)用喷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。
金属粉末喷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，利用模具可喷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。
金属粉末注射成型技术
金属粉末注射成型技术金属粉末注射成型（Metal Powder Injection Molding，简称MIM）技术是一种通过将金属粉末与热塑性聚合物射出成型技术相结合，制造复杂形状的金属制品。
MIM技术结合了传统的注射成型和金属粉末冶金技术的优点，能够高效、精确地制造出形状复杂的金属部件。
下面将从工艺原理、材料特点、工艺流程以及应用领域等方面详细介绍MIM技术。
一、工艺原理MIM技术主要包括四个步骤，即粉末混合、注射成型、烧结和后处理。
首先，将金属粉末与增塑剂、溶剂等辅助剂混合均匀，形成可塑性的混合料。
然后，将混合料装入注射机中，通过高压力将混合料注射至模具腔穴中，得到近成型的部件。
接下来，通过烧结工艺，将成型的部件进行加热，使金属粉末颗粒之间相互扩散，实现部件的致密化和结合。
最后，进行去脱模、表面处理等后处理工艺，使得最终制品达到所需的精度和表面质量。
二、材料特点MIM技术可以制造多种金属的制品，包括不锈钢、钛合金、铜合金、铁合金等。
这些材料具有良好的机械性能、耐磨、耐腐蚀等特点，可以满足各种应用领域的需求。
金属粉末的粒度一般在5-20μm之间，可以根据制品要求进行选择。
此外，MIM制品可以采用多种表面处理工艺，如抛光、电镀、喷涂等，进一步提高产品的表面质量和装饰效果。
三、工艺流程MIM技术的工艺流程相对复杂，包括原料准备、混合、注射、烧结和后处理等环节。
首先，需要根据制品要求选择合适的金属粉末和添加剂，并对其进行筛选和处理。
然后，将金属粉末与增塑剂、溶剂等辅助剂进行混合，形成可塑性的混合料。
接下来，将混合料装入注射机中，通过高压力将混合料注射至模具腔穴中。
然后，将近成型的部件进行烧结，使其实现致密化和结合。
最后，通过去脱模、除渣、表面处理等后处理工艺，得到最终的金属部件。
四、应用领域MIM技术的应用领域非常广泛，包括电子通讯、汽车工业、医疗器械、军工等领域。
在电子通讯领域，MIM技术可以制造小型高精度的连接器、插件等零部件，满足电子设备不断减小体积和提高性能的需求。
金属注射成型综述
金属注射成型综述金属注射成型（Metal Injection Molding，简称MIM）是一种结合了传统塑料注射成型和金属粉末冶金工艺的先进制造技术。
它通过将金属粉末与聚合物粉末及其它添加剂混合，制作成可注射成型的混合粉末，然后在恒温的注射成型机中将其注射到模具中，进行成型和烧结处理，最终得到金属零件。
1.精度高：通过粉末注射成型技术，可以制造出复杂形状的金属零件，具有较高的尺寸和形状精度。
2.材料利用率高：金属注射成型可以利用金属粉末的纯度较低，成本较高的优势，降低材料成本。
3.节约能源：相比传统金属加工技术，金属注射成型过程中不需要进行大量的切削工序，可以节约能源。
4.生产周期短：金属注射成型可以大量生产复杂形状的金属零件，提高生产效率，缩短生产周期。
金属注射成型的工艺流程包括原料制备、混合、注射成型、脱模、烧结等环节。
在原料制备阶段，需要选择合适的金属粉末、聚合物粉末和添加剂，并将其进行混合，得到可注射成型的混合粉末。
在注射成型过程中，将混合粉末注射到恒温的注射成型机中，通过热熔和压力作用，使混合粉末填充到模具的腔室中。
之后，脱模和烧结过程分别用于去除模具和烧结获得密实的金属零件。
金属注射成型在汽车、医疗器械、军工、电子等领域有广泛的应用。
例如，在汽车制造中，金属注射成型可以制造出轻量化的零部件，提高汽车的燃油效率；在医疗器械领域，金属注射成型可以用于制造高精度的手术工具和植入物等。
尽管金属注射成型具有广阔的应用前景，但也存在一些挑战和限制。
首先，金属注射成型设备和工具的成本较高，限制了技术的普及和应用。
其次，金属注射成型技术对原料的选择和制备要求较高，对于一些特殊金属材料的应用仍存在挑战。
此外，金属注射成型过程中的残留应力和尺寸变化等问题，也需要进一步研究和解决。
综上所述，金属注射成型是一种先进的制造技术，能够制造复杂形状的金属零件，具有高精度、材料利用率高、节约能源和生产周期短等优势。
金属注射成型简介介绍
金属注射成型实例分析
• 金属注射成型（Metal Injection Molding，简称MIM）是 一种将金属粉末与塑料或蜡等粘结剂混合，通过注射成型技 术制成所需形状的零部件，并在后续工艺中通过脱脂、烧结 等步骤得到金属制品的成型技术。它具有高精度、高复杂度 、高效率、低成本等优点，被广泛应用于汽车、医疗器械、 电子产品、航空航天等领域。下面将分别介绍手机零部件、 医疗器械和汽车零件的金属注射成型实例。
金属注射成型发展历程
01
起源与初期发展
金属注射成型技术起源于20世纪70年代，当时主要用于制造小型精密
零件，如手表零件等。
02 03
技术进步与成熟
随着技术的不断进步，金属注射成型逐渐应用于更广泛的领域，同时， 新的金属粉末和粘合剂的开发也使得金属注射成型能够制造出更大、更 复杂的零件。
当前状态与未来趋势
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目前，金属注射成型已经成为一种重要的制造技术，广泛应用于汽车、 医疗、航空航天等领域。未来，随着3D打印等技术的发展，金属注射 成型有望实现更加个性化、定制化的生产。
金属注射成型的应用领域来自汽车行业医疗行业
金属注射成型在汽车行业中用于制造发动 机零件、传动系统零件、刹车系统零件等 高精度、高强度的金属零件。
金属注射成型简介 介绍
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目录
• 金属注射成型概述 • 金属注射成型工艺流程 • 金属注射成型的材料和设备 • 金属注射成型的优势和挑战 • 金属注射成型实例分析
01
金属注射成型概述
金属注射成型定义
• 定义：金属注射成型是一种结合了粉末冶金和塑料注射成型技 术的先进制造方法。它通过将金属粉末与塑料粘合剂混合，形 成喂料，然后利用注射成型技术将喂料注入模具型腔，经过脱 脂、烧结等工艺步骤，最终制造出具有高精度、高强度和复杂 形状的金属零件。
金属粉末注射成型件的工艺及特点
金属粉末注射成型件的工艺及特点粉末注射成型工艺流程工艺中应着重说明的几点：1、金属粉末用细粉。
2、成型是用塑料模具成型，用的是塑料成型的原理。
3、烧结与传统粉末冶金烧结办法基本相同。
4、脱粘造成的工艺局限性。
* 粉末注射成型与其他工艺相比的特点1. 粉末注射成型与传统粉末冶金相比制造工艺 MIM工艺传统粉末冶金工艺粉末粒径（μ）2－15 50－100相对密度（%） 95－98 80－85产品重量（g）小于或等于5010－数百产品形状三维复杂形状二维简单形状机械性能优劣2. 粉末注射成型与精密铸造相比在金属成形工艺中，压铸和精密铸造是可以成形三维复杂形状的零件，但压铸仅限于低熔点金属，而精密铸造（IC）限于合金钢、不锈钢、高温合金等高熔点金属及有色金属，对于难熔合金如硬质合金、高密度合金、金属陶瓷等却无能为力，这是IC的本质局限性，而且IC 对于很小、很薄、大批量的零件生产是十分困难或不可行的。
IC产业化已成熟，发展的潜力有限。
MIM是新兴的工艺，将挤入IC大批量小零件的市场。
3. 粉末注射成型与传统机械加工相比较。
传统机械加工法，近来靠自动化而提升其加工能力，在效率和精度上有极大的进步，但是基本的程序上仍脱不开逐步加工（车削、刨、铣、磨、钻孔、抛光等）完成零件形状的方式。
机械加工方法的加工精度远优于其他加工方法，但是因为材料的有效利用率低，且其形状的完成受限于设备与刀具，有些零件无法用机械加工完成。
相反的，MIM可以有效利用材料，形状自由度不受限制。
对于小型、高难度形状的精密零件的制造，MIM工艺比较机械加工而言，其成本较低且效率高，具有很强的竞争力。
4. 粉末注射成型与其他成型工艺比较总表加工法比较项目 MIM 精密铸造传统粉末冶金冷间锻造机械加工压口形状自由度45 2 2 4 4精度4 3 45 5 3机械强度 4 4 2 5 5 1材质适用自由度 5 4 5 2 3 2模具费 3 4 3 1 5 3量产性 5 2 5 5 3 5产品价格 3 2 4 5 2 4* 粉末注射成型工艺技术的优点MIM的工艺优点可归纳如下：⑴ MIM可以成形三维形状复杂的各种金属材料零件（只要这种材料能被制成细粉）。
金属粉末注射成型技术.
金属粉末注射成型(Metal Powder Injection Molding,简称MIM技术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℃用注射成型机注入模腔内固化成型,然后用化学或热分解的方法将成型坯中的粘结剂脱除,最后经烧结致密化得到最终产品。
与传统工艺相比,MIM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。
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”。
MIM技术由美国加州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,并使其得到迅速推广,特别是在八十年代中期该技术实现产业化以来,更获得了突飞猛进的发展,产量每年都以惊人速度递增。
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工艺的推广应用,这些公司包括太平洋金属、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产品的销售总值早已超过欧洲并直追美国。
MIM技术已成为新型制造业中最为活跃的前沿技术领域,是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。
金属粉末注射成型技术是塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科渗透与交叉的产物,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。
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金属注射成型综述要点河南工程学院《机械工程材料与成形工艺》考查课专业论文金属注射成型学生姓名：学院：专业班级：专业课程：任课教师：201 年月日摘要金属注射成形(Metal Injection Molding,简称MIM)是一种从塑料注射成形行业中引伸出来的新型粉末冶金近净成形技术,众所周知,塑料注射成形技术低廉的价格生产各种复杂形状的制高、耐磨性好的制品，近年来，这一想法已发展演变为最大限度地提高固体粒子的含量并且在随后的烧结过程中完全除去粘结剂并使成形坯致密化。
这种新的粉末冶金成形方法称为金属注射成形。
金属注射成形的基本工艺步骤是：首先是选取符合MIM要求的金属粉末和粘结剂，然后在一定温度下采用适当的方法将粉末和粘结剂混合成均匀的喂料，经制粒后在注射成形，获得的成形坯经过脱脂处理后烧结致密化成为最终成品。
关键词：金属注射成形粘结剂脱脂烧制一、金属粉末注射成型的发展现状及现状1. 国外概况金属粉末注射成型工艺技术的开拓者是美国的Parmatech公司。
该公司的航天燃料专家Wiech博士于1973年发明了MIM技术。
以Riverst和Wiech于70年代发明的专利为起点，开始了金属粉末注射成形技术。
Parmatech于70年代末注射成型铌火箭喷嘴获得MPIF 奖。
但由于该技术的独特优点和先进性，被美国列为不对外扩散技术加以保密，直到1985年才向全世界公布这一技术，而在这期间美国国内的MIM技术得以成熟并迅速发展形成产业化。
该项技术向世界披露后得到世界各国政府、学术界、企业界的广泛重视，并投入了大量人力物力和财力予以开发研究。
其中日本在研究上十分积极而且表现突出，许多大型株式会社参与了MIM技术的工业化推展。
目前日本有四十余家企业从事MIM制品的生产，每家公司的利润都十分可观。
2000年世界粉末冶金会议在日本召开，并专门设立了MIM技术论坛。
继日本快速发展之后，台湾、韩国、新加坡、欧洲和南美的MIM 产业也雨后春笋般的发展起来，其中德国的BASF公司以其独特的黏结剂配方成立了专门的MIM产品喂料生产线，在全世界范围内进行技术辅导和喂料的销售，获得了较大的商业利润。
德国BASF公司的Bloemacher于90年代初开发的MIM工艺成为MIM实现产业化的一个重大突破。
它采用聚醛树脂作为粘结剂,并在酸性气氛中快速催化脱脂,不仅大大缩短了脱脂时间,而且这种催化脱脂能在低于粘结剂的软化温度下进行,避免了液相的生成,有利于控制生坯的变形,保证了烧结后的尺寸精度。
同时,由于利用了聚醛树脂极性连接金属粉末,故适合于多种粉末的注射。
这种工艺不仅大大降低了生产成本,提高了生产率,并且可生产尺寸较大的零件和制品,扩大了MIM的应用范围,从而使MIM真正成为一种具有竞争力的PM 近净成型技术。
作为该项技术的发明国美国。
MIM技术已经广泛的应用于航天、摩托车、汽车、医疗器械、食品机械、计算机、通信设备、五金工具、仪器仪表、钟表等各个制造行业，MIM企业也因此赚了个盆满钵满。
据粉末冶金协会粗略统计和预测，全球MIM产品的销售量正在以每年30％-40％的速度递增。
预计到2010年平均年销售量将超过24亿美元。
2．国内状况中国MIM技术的产业化发展只有不到十年的时间，技术的研究始于八十年代末，从事研究开发的单位不足l0家，虽然黏结剂各有不同，但都取得了可喜的成果，有的已经达到国际先进水平．而在MIM 技术的应用及产业化方面与国外相比存在一定的差距。
原因有以下几个方面：(1)中国1956年才开始粉末冶金的发展，基础实力薄弱。
(2)机械制造业与发达国家相比落后，工程技术人员的开发能力不足。
(3)国内技术人员对MIM技术的认识程度不够，制约了MIM技术的推广。
金属粉末射出成形(Metal powder Injection Molding)在中国的发展﹐可以说受惠于手机产业的带动﹐从2009年开始整个行业便扶摇直上；尤其到了2011年中后﹐更因为受到美商苹果计算机与韩商三星电子两家的商品竞争﹐在手持装置中大量采用MIM零件﹐是过去从未见到的热潮。
当然﹐其他方面的应用﹐MIM技术和产品更是不惶多让﹐包含：汽车燃料喷射系统、航空器的侦测系统(高空恶劣环境侦测如：温度、高度与空气氧气浓度)、乐器零组件、电子用散热模块与热管密封模块、电子连接器工具机零件、光纤接头、喷雾嘴、硬式磁盘驱动器零件、药用容器与装置、电动手工具零件、泵浦磨耗件、外科医疗器械及运动器材。
这些零件都是MIM逐步拓展的市场。
我们可以从台湾与大陆MIM制造商增加速度来看﹐从2009年不到50家﹐到2013年现在﹐突破100家的速度﹐平均机台数量至少为达到12 : 4 = 射出成形机台数: 烧结炉线数﹐甚至要更高的﹐这些惊人的发展意味着MIM行业的正在中国快崛起。
二、现行国际与国内MIM工艺流程演进现行中国的MIM行业受到早期BASF的射料的影响﹐酸脱催化烧结的方式一直难有突破﹐主要在于专用材料的调整性极乎其微﹐这是国际上的主流虽然一致﹐但是缺乏了弹性将导致中国MIM产业无法创新。
所幸BASF的催化脱黏专利已经到期﹐且BASF愿意在特定合约下提供更低价的原料﹐加上国内中南大学与华南理工的研究突破﹐在网络上公布了几篇研究报告﹐以塑基配方(相仿于BASF配方)也渐渐被应用﹐我们可以说目前中国境内的MIM技术应该是世界的前锋。
同时﹐因为世界工厂的地位﹐MIM产品结合其他手段的二次处理和加工﹐更是大大的向前迈进。
这是很有趣的技术整合﹐以MIM 制作近净型(Near net shape)的“精坯“(Advanced sinter part)﹐随后加以冲压、切边、整型、抛光甚至激光蚀刻等等﹐有许多令人惊艳的成绩！因此﹐我认为中国引领世界MIM技术的潮流﹐成MIM混合式整合技术(Hybrid and integration process with MIM)﹐大大提升金属零件加工的效率﹐以及节省大量能源而努力。
国内MIM产业的挑战金属粉末原材料国产的金属粉末因为质与量的关系﹐一直没有办法突破﹐这必须要结合国内MIM产业与学校一起合作﹐如何做出质量稳定而且是大批量的金属粉末﹐我想关键在于理解MIM用金属粉末和传统PM用金属粉末两者是截然不同﹐这点必须强调对于粉体科学得研究和开发﹐还要加油！三、3MIM粉末及制粉技术1. 3MIM粉末MIM对原料粉末要求较高,粉末的选择要有利于混炼、注射成形、脱脂和烧结，而这往往是相互矛盾的，对MIM原料粉末的研究包括：粉末形状、粒度和粒度组成、比表面等。
由于MIM原料粉末要求很细，MIM原料粉末价格一般较高，有的甚至达到传统PM粉末价格的10倍，这是目前限制MIM技术广泛应用的一个关键因素，目前生产MIM用原料粉末的方法主要有羰基法、超高压水雾化法、高压气体雾化法等。
2. 粘结剂粘结剂是MIM技术的核心，在MIM中粘结剂具有增强流动性以适合注射成形和维持坯块形状这两个最基本的职能，此外它还应具有易于脱除、无污染、无毒性、成本合理等特点，为此出现了各种各样的粘结剂，近年来正逐渐从单凭经验选择向根据对脱脂方法及对粘结剂功能的要求，有针对性地设计粘结剂体系的方向发展。
粘结剂一般是由低分子组元与高分子组元再加上一些必要的添加剂构成。
低分子组元粘度低，流动性好，易脱去；高分子组元粘度高，强度高，保持成形坯强度。
二者适当比例搭配以获得高的粉末装载量，最终得到高精度和高均匀性的产品。
通常采用的粘结剂主要有：热塑性体系（石蜡基、油基和热塑性聚合物基）、凝胶体系、热固性体系和水溶性体系。
3. 混炼混炼是将金属粉末与粘结剂混合得到均匀喂料的过程。
由于喂料的性质决定了最终注射成形产品的性能，所以混炼这一工艺步骤非常重要。
这牵涉到粘结剂和粉末加入的方式和顺序、混炼温度、混炼装置的特性等多种因素。
这一工艺步骤目前一直停留在依靠经验摸索的水平上，最终评价混炼工艺好坏的一个重要指标就是所得到喂料的均匀和一致性。
MIM喂料的混合是在热效应和剪切力的联合作用下完成的。
混料温度不能太高，否则粘结剂可能发生分解或者由于粘度太低而发生粉末和粘结剂两相分离现象，至于剪切力的大小则依混料方式的不同而变化。
MIM常用的混料装置有双螺旋挤出机、Z形叶轮混料机、单螺旋挤出机、柱塞式挤出机、双行星混炼机、双凸轮混料机等，这些混料装置都适合于制备粘度在1-1000Pa·s 范围内的混合料。
混炼的方法一般是先加入高熔点组元熔化，然后降温，加入低熔点组元，然后分批加入金属粉末。
这样能防止低熔点组元的气化或分解，分批加入金属粉可防止降温太快而导致的扭矩急增，减少设备损失。
对于不同粒度粉末搭配时的加料方式，日本专利介绍：先将较粗的15-40um水雾化粉加入粘结剂中，然后加入5-15um粉，最后加入粉度≤5um粉，这样得到的最终产品的收缩变化很少。
为了在粉末周围均匀涂覆一层粘结剂，还可将金属粉末直接加入到高熔点组元中，再加入低熔点组分，最后去除空气即可。
如Anwar 将PMIMA悬浮液直接加入到不锈钢粉中混合，然后将PEG水溶液加进去，干燥，然后边搅边除去空气。
O'connor采用溶剂混合，先将SA与粉干混再加入四氢呋喃溶剂，然后加入聚合物，四氢呋喃在受热中逸去后，再加入粉末混合，可得到均匀的喂料。
4. 注射成形注射成形的目的是获得所需形状的无缺陷、颗粒均匀排由的MIM 成形坯体。
如图1所示，首先将粒状喂料加热至一定高的温度使之具有流动性，然后将其注入模腔中冷却下来得到所需形状的具有一定刚性的坯体，然后将其从模具中取出得到MIM成形坯。
这个过程同传统塑料注射成形过程一致，但由于MIM喂料高的粉末含量，使得其注射成形过程在工艺参数上及其它一些方面存在很大差别，控制不当则易产生各种缺陷。
MIM产品可能的缺陷大部分是在注射成形步骤中形成，如裂纹、孔隙、焊缝、分层、粉末与粘结剂分离现象等。
但这些缺陷经常是直至脱脂和烧结后由于注射时产生的应力被释放后才能发现，因此，注射成形工艺的控制对提高产品成品率和材料利用率非常关键。
注射成形时缺陷控制问题基本可以分为二个方面，一是成形温度、压力、时间三者函数关系设定，另一方面则是填充时喂料在模腔中的流动就牵涉到模具设计的问题，包括在进料口的位置、流道的长短、排气孔的设置等，这些都需要对喂料流变性质、模腔内温度和残余应力分布清楚的了解。
计算机模拟技术在金属粉末注射成形模具设计方面将可发挥重要的作用。
5. 脱脂从MIM技术产生以来，随着粘结剂体系的不同，形成了多种MIM 工艺路径，脱脂方法也多种多样。
脱脂时间由最初的几天缩短以了现在的几小时。
从脱脂步骤上可以粗略地将所有的脱脂方法分为两大类：一类是二步脱脂法。
二步脱脂法包括溶剂脱脂+热脱脂，虹吸脱脂——热脱脂等。