金属粉末注射成型技术(MIM)是将现代塑料注射成型技术引入粉末冶金领域而形成的新型粉末冶金近净形成技术。基本过程是，先将固体粉末和有机粘合剂均匀混合，制成颗粒后，在加热塑化状态(~ 150)下，用注射成型机注入模具腔内硬化型，然后从用化学或热解方法成型的毛坯中去除粘合剂，最终烧结获得最终产品。

与传统工艺相比，具有精度高、组织均匀、性能好、生产成本低的特点，其产品广泛应用于电子信息工程、生物医疗器械、办公用品、汽车、机械、五金、体育器械、钟表业、兵器、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导致零件成型和加工技术的革命，被称为“当今最受欢迎的零件成型技术”和“21世纪的成型技术”。

美国加州Parmatech发明于1973年，80年代初欧洲许多国家和日本也为研究和迅速普及这一技术做出了巨大努力。特别是在80年代中期，该技术在工业化后发展得更为飞跃，每年都以惊人的速度增长。

到目前为止，美国、西欧、日本等10多个国家和地区已有100多家公司从事该工艺技术的产品开发、开发和销售。日本在竞争中表现得非常积极和出色，太平洋金属、三菱炼钢、川崎炼铁、神户炼钢、住友矿、精工-爱普生、大同特殊钢等许多大型股份公司都参与了MIM工业的推广。目前，日本有40多家专门从事MIM产业的公司，其MIM工业产品的销售总额已经超过欧洲，超过美国。

到目前为止，全球已有100多家公司从事该技术的产品开发、开发和销售，MIM技术已成为新制造业最活跃的高新技术领域，是世界冶金行业的先驱技术，是粉末冶金技术发展的主要方向MIM技术金属粉末注射成型技术是塑料成型工艺、高分子化学、粉末冶金工艺、金属材料学等多学科交叉的产物。利用模具注塑模具，通过小缺陷，快速制造高密度、高精度、三维复合形状的结构件，将设计思想快速准确地具体化为具有特定结构、功能特性的产品，并直接批量生产零部件，是制造技术行业的新变化。

该技术不仅具有传统粉末冶金工艺少、无切口、切口少、经济性高的优点，而且适用于传统粉末冶金工艺产品、材料不均匀、机械性能低、薄壁不容易形成、克服复杂结构的缺点，特别是批量生产小、复杂、有特殊要求的金属零部件。工艺粘结剂混合注射成型脱脂烧结后处理

粉末金属粉末

用于MIM工艺的金属粉末粒子大小通常为0.5 ~ 20 m。理论上粒子越细，比表面积越大，容易成型和烧结。传统粉末冶金工艺使用大于40m的粗粉。有机粘合剂有机粘合剂的作用是粘合金属粉末颗粒，使混合材料在注射器筒中具有流畅性和润滑性。也就是说，是诱导粉末流动的载体。因此，黏合剂的选择是整个粉的载体。因此，粘着选择是整个粉末注射成型的关键。

有机粘合剂要求：

1.使用量少，使用粘合剂少，混合材料的流动性会更好。

2.没有反应。在去除粘合剂的过程中，没有金属粉末和化学反应。

容易去除，在制品中没有残留碳。

《混料》

将金属粉末和有机粘合剂均匀混合，将各种原料制成注射成型用混合材料。混合物的均匀性直接影响流动性，因此影响注射成型工艺参数、最终材料的密度和其他性能。注射成型此阶段过程原则上与塑料注射成型过程一致，设备条件也是基本的

一样的。注射成型过程中，混合材料在注射机器枪管内加热为具有流变性的塑料材料，并在适当的注射压力下在注射模具上形成毛坯。注射成型毛坯必须微观均匀，以便在烧结过程中均匀收缩。

《提取》

成型毛坯在烧结之前，必须去除毛坯中包含的有机粘合剂。此过程称为提取。提取工艺应在不降低毛坯强度的情况下，沿着毛坯之间的小通道，使粘合剂从毛坯的其他部分逐渐排出。粘结剂的排除速度通常遵循扩散方程。烧结烧结可以使多孔的脱脂毛坯紧密收缩，使其成为具有一定组织和性能的产品。产品的性能与烧结前的许多工艺因素有关，但大多数情况下，烧结工艺对最终产品的金属组织和性能有很大的影响，甚至有决定性的影响。

《后处理》

尺寸相对精密的零件需要必要的后处理。该工艺与现有金属产品的热处理工艺相同。

MIM工艺的特点MIM工艺与不同加工工艺的比较

MIM使用的原料粉粒大小为2-15m，传统粉粒冶金的原粉粒径大部分为50-100m。MIM工艺的成品密度高是因为使用了细粉。MIM工艺具有传统粉末冶金工艺的优点，形状自由度高是传统粉末冶金无法实现的。传统的粉末冶金仅限于模具的强度和充电密度，形状大部分是二维圆柱形的。传统的精密铸造干燥工艺是制造复杂形状产品的非常有效的技术，近年来可以用市中心辅助完成窄缝和深孔的成品，但由于影响市中心强度和铸造液流动性的限制，该工艺仍然存在技术困难。

一般来说，此过程更适合制造大、中尺寸的零件，而小、复杂形状的零件则适合MIM过程。项目制造工艺比较MIM工艺现有粉末冶金工艺粉末粒度(m)2-1550-100相对密度(%)95-9880-85产品重量(g) 400g 10-数百产品形状三维复合形状二维简易形状机械性能优劣。

MIM工艺与传统粉末冶金法的比较压铸工艺用于铝和锌合金等熔点低、铸造液流动性好的材料。该工艺的产品因材料的限制，强度、耐磨性、耐蚀性都有限制。MIM工艺可以加工的原材料比较多。

精密铸造工艺近年来产品的准确性和复杂性都有所提高，但与脱蜡工艺和MIM工艺相比，粉末锻造是重要的发展，已经应用于连杆的量产制造。但是一般来说，锻造工程中热处理成本和模具寿命仍然存在问题，需要进一步解决。

传统的加工方法、最近的自动化提高了加工能力，效果和精度有了很大的提高，但基本程序中仍然有通过分阶段加工(车削、刨床、铣削、轧机、钻孔、抛光等)完成零件形态的方法。这是因为加工方法的加工精度比其他加工方法好得多，但材料的有效利用率低，形态完成仅限于设备和刀具，部分零件无法通过加工完成。相反，MIM可以无限制地有效使用材料，在制造小型、困难形式的精密零件方面，MIM工艺的成本比加工低、效率高、竞争力强。

MIM技术不是与现有加工方法竞争，而是弥补现有加工方法的技术不足或无法制造的缺陷。MIM技术可以在用传统加工方法制作的零部件领域发挥其特长。MIM工艺在制造零件方面具有的技术优势是能够成型非常复杂的结构的结构零件注射成型工艺技术，利用注射机器注射成型产品毛坯，使模具型腔能够充分填充材料。也就是说，确保部件高度复杂结构的实现。以前，在传统加工技术中，通过将组件组装成单独的元件，然后组装组件的方式，使用MIM技术时，可以考虑整合成整个单个零件，从而大大减少步骤，简化加工过程。MIM和其他金属加工方法的比较产品尺寸精度高，不需要二次加工或少量精加工注射成型过程可以直接成型薄壁、复杂的框架成员，产品形状接近最终产品要求，零件尺寸公差一般保持在0.1-0.3左右。尤其是降低加工困难的硬质合金的加工成本，特别是减少用贵金属加工的损失，这一点很重要。

产品微观组织均匀、密度高、性能好的压缩过程中，由于模具壁与粉末、粉末与粉末之间的摩擦力，压缩压力分布极不均匀，压缩毛坯在微观组织中不均匀，从而使压缩粉末冶金零件在烧结过程中收缩不均匀，因此要降低烧结温度，减少这种效果。因此，产品孔隙度大，材料致密，密度低。

相反，注射成型过程是流体成型过程。粘合剂的存在可以保证粉末的均匀放置，消除毛坯微观组织的不平衡，使烧结产品密度达到该材料的理论密度。

一般来说，压力机产品的密度可以达到理论密度的85%。产品密度高，强度增加，韧性加强，延性、导电热传导性改善，磁性能提高。高效，易于实施用于大规模和大规模生产MIM技术的金属模具，其寿命与工程塑料注射成型模具相似。

由于使用金属模具，MIM适用于零件的批量生产。利用注塑机成型产品毛坯，大大提高生产效率，降低生产成本，注塑产品一致性好，重复性好，保证了大量和规模工业生产。适用材料范围广，应用领域广(铁基、低合金、高速钢、不锈钢、硬质合金)

可用于注射成型的材料非常广泛。原则上，可以高温浇注的粉末材料可以用MIM工艺制作零件。其中包括传统制造过程中难以加工的材料和熔点高的材料。

MIM还可以根据用户要求进行材料配方研究，制造任何组合的合金材料，并将复合材料成型为零件。注塑产品的应用领域已经遍及国民经济的各个领域，具有广阔的市场前景。

注射成型产品性能

MIM工艺采用微米级微细粉末加速烧结收缩，提高材料力学性能，延长材料疲劳寿命，提高耐性、应力腐蚀和磁性能。