金属注射成形 MIM

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1、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（MetalInjectionMolding，MIM）与陶瓷注射成形（CeramicsInjectionMolding，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

2、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。技术特点：PIM技术结合了粉末冶金与塑料注射成形两大技术的优点，突破了传统金属粉末模压成形工艺在产品形状上的限制，同时利用了塑料注射成形技术能大批量、高效率成形具有复杂形状的零件的特点，成为现代制造高质量精密零件的一项近净成形技术，具有常规粉末冶金、机加工

3、和精密铸造等加工方法无法比拟的优势。PIM技术可以：◇象生产塑料制品一样生产形状复杂的小型金属零件，通常重量在0.1-200g；◇象生产塑料制品一样成形各种复杂形状，如外部切槽、外螺纹、锥形外表面、交叉通孔、盲孔、凹台、键销、加强筋板、表面滚花等；◇表面光洁度好、尺寸精度高，通常的公差为±0.3%～0.5%；◇材料适用范围广，制品致密度高(可达95%～99%)，且组织均匀、性能优异；◇产品质量稳定，生产效率高，可实现自动化、大批量、规模化生产。下表1和下表2是PIM工艺和其它加工工艺的比较： 表1 PIM和精密铸造成形能力的比较特点精密铸造PIM最小孔直径2mm0.4mm2mm直径的盲

4、孔最大深度2mm20mm最小壁厚2mm<1mm最大壁厚无限制10mm4mm直径的公差±0.2mm±0.06mm表面粗糙度（Ra）5um1um 表2 PIM工艺和其它工艺的综合比较项目PIM粉末冶金精密铸造机加工密度98%86%98%100%拉伸强度高低高>高光洁度高中中高微小化能力高中低中薄壁能力高中中低复杂程度高低中高设计宽容度高中中中材质范围高高中高 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。适用材料：PIM工艺适用的材料非常广，包括低合金钢、不锈钢、工具钢、镍基合金、钨合金、硬质合金、钛合金、磁性材料、Kovar合金、精细陶瓷等。表1 

5、常用的PIM材料及其应用领域：材料体系合金牌号、成分应用领域低合金钢Fe-2Ni,Fe-8Ni汽车、机械等行业的各种结构件不锈钢316L,17-4PH,420,440C医疗器械、钟表零件硬质合金WC-Co各种刀具、钟表、手表陶瓷Al2O3,ZrO2,SiO2IT电子、日常生活用品、钟表重合金W-Ni-Fe,W-Ni-Cu,W-Cu军工业、通讯、日用品钛合金Ti,Ti-6Al-4V医疗、军工结构件磁性材料Fe,NdFeB,SmCo5,Fe-Si各种磁性能部件工具钢CrMo4,M2各种工具 表2 几种典型PIM材料的性能：材料密度硬度拉伸强度伸长率g/cm3洛氏MPa%铁基合金PIM-22

6、00（烧结态）7.6545HRB29040PIM-2700（烧结态）7.6569HRB44026PIM-4605（烧结态）7.6262HRB41515PIM-4605（淬、回火）7.6248HRC16552不锈钢PIM-316L（烧结态）7.9267HB52050PIM-17-4PH（烧结态）7.527HRC9006PIM-17-4PH（烧结态）7.540HRC11856PIM-430L（烧结态）7.565HRB41525钨合金95%W-Ni-Fe18.1309602597%W-Ni-Fe18.53394015硬质合金YG8X14.9HRA90弯曲强度2300 精细陶瓷Al2O33.9

7、8HRA92弯曲强度530 PIM生产制程：