金属粉末注射成型[参考材料]

MIM始于20世纪70年代末，其工艺包括产品设计、模具设
计、质量检测、混炼、注射、脱脂、烧结、二次加工等8个
重要环节。随着研究的不断深入以及新型粘结剂的开发、制
粉技术和脱脂工艺的不断进步，到90年代 初已实现产业化。
当前，MIM已经被被誉为"国际最热门的金属零部件成形技
术"之一。
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历史与现状
否毛糙、变色、起泡,料流表面光滑者表明温度合适。
b、产品直观分析法。对试生产制品观察有无毛糙、波纹、气
泡等弊病。
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3、注射料的品种和性能 对于热塑性粘结剂，料筒温度略高于喷嘴温度，高于模具温度。 对于热固性粘结剂，模具温度略高于喷嘴温度，高于料筒温度。
(3)螺杆转速及背压
必须根据所选用的粘结剂热敏程度及熔体粘度进行调整。
原因：a、螺杆式成型机料筒内的料层较薄；
b、物料在螺杆推进的过程中不断翻转，有利于传热；
c、物料翻转运动，受剪切力作用，自身摩擦生热。
2、产品厚度
对薄壁制品要求物料有较高的流动性才能充满模腔，因此需较
高的成型温度；相反厚壁制品成型温度可低一些。
判断料筒喷嘴温度的两种方法：
a、熔体对空注射法。脱开模具，用低压注射，观察料流，是
机械结构类轴承座连杆凸轮
冰箱和空调压优缩质机材的料粉末冶金件（活塞）
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金属粉末注射成形MIM制品
笔记本电脑铰链转角
锁配件(锁头.锁舌.按键.复杂异形部件
MIM工艺手机类产品 优质材料
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MIM金属注射成型产品
工艺特点
金属粉末注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
的缺点，特别适合于大批量生产小型、复杂以及具有特殊要求的
金属零件。工艺流程金属粉末+粘结剂→混炼→注射成形→脱脂
→烧结→后处理
MIM工艺所用金属粉末颗粒尺寸一般在0.5~20μm；从理论
上讲，颗粒越细，比表面积也越大，易于成型和烧结。而传统的
粉末冶金工艺则采用大于40μm的较粗的粉末。
有机胶粘剂作用是粘接金属粉末颗粒，使混合料在注射机料
筒中加热具有流变性和润滑性，也就是说带动粉末流动的载体。
因此，粘接剂的选择是整个粉末注射成型的关键。对有机粘接剂
要求：
1.用量少，用较少的粘接剂能使混合料产生较好的流变性；
2.不反应，在去除粘结剂的过程中与金属粉末不起任何化学
反应；
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3.易去除，在制品内不残留。
成型原理
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注射成型工艺原理示意图 1-模具；2-喷嘴；3-料筒；4-分流梭；5-料斗；6-注射柱塞
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。该工艺技术不仅具有常规粉末冶金工艺工序少、无
切削或少切削、经济效益高等优点，而且克服了传统粉末冶金工
艺制品、材质不均匀、机械性能低、不易成型薄壁、复杂结构件
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，被誉为世界冶 金行业的开拓性技术，代表着粉末冶金技术发展的主方向。
金属粉末注射成形
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金属粉末注射成型技术(Metal Powder Injection Molding，简 称MIM)是将现代塑料注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炼，经制粒后 在加热塑化状态下(～150℃)用注射成形机注入模腔内固 化成形，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”。
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注射成型工艺条件
包括闭模、加料、塑化、注射、保压、固化(冷却定 型)、开模出料等工序。而成型温度、注射压力（包括注射 速度）、成型周期（包括注射、保压、固化时间）被称为 注射成型工艺的“三大工艺条件”。当然要顺利完成整个 注射过程需一步一步地加以控制。
(1）加料及剩余量
加料：一般要求定时、定量、均匀供料。 剩余量：保证每次注射后料筒底部有一定剩余的物料 剩料的作用：a、传压；b、补料（收缩后的补料） 剩料一般控制在10～20mm，不能太多，太少。
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• 机械配件
工艺品
链轮.皮带轮.含油轴承.铰肉机刀盘
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不锈钢胡椒磨磨芯
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汽车发动机油泵齿轮
气动电动工具零件
汽车玻璃升降器齿轮
汽车减振器部件
玩具五金配件
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粉末冶金结构件
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冰箱和空调压缩机的粉末冶金件(上轴承） 冰箱和空调压缩机的粉末冶金件
冰箱和空调压缩机的粉末冶金件
太多：注射压力损失大，剩料受热时间太长，易发生分 解或固化等。
太少：起不到很好的传压作用，模腔内物料受压不足。
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(2)成型温度
成型温度包括：料筒、喷嘴、模具温度。成型温度是三大工艺条
件之一，关系到物料的塑化、流动性ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ充模等工艺条件。应考虑以
下因素：
1、注射成型机的种类
螺杆式注射成型机所需的料筒温度比柱塞式低。
转速慢：塑化好，物料易降解、早期固化。