MIM介绍

一：序言：

机械原理模型

MIM（Metal Injection Moulding）金属注射成形，是由美国在上个世纪70年代发明的一种新型制造工艺，在发明后的二十几年中，由于其非常强的适应性得到了飞速的发展。尤其是从2000年开始，发展速度更加迅猛。据专家统计，2003年全世界MIM产品的生产达到了2500吨的水平，勘称“第五代加工工艺”，是加工行业的一次“革命”。

割管刀

可以用于MIM技术的材料非常广泛，原则上任何可高温烧结的粉末材料均可由MIM技术制成零件，包括传统工艺中难以加工的材料及高融点材料。此外，MIM技术也可以根据用户的要求进行材料的配方设计，制造任意组份的复合材料，并制成特种要求的零件。MIM工艺制品应用领域已经涉及到国民经济各领域，市场前景广阔。如：

1：计算机及辅助设施：如打印机零件、磁芯、撞针轴销、驱动零件；

2：工具：如钻、钻卡头、电动工具、手工工具、扳手等所用零件，铣刀头、喷嘴等；

3：家用器具：如表壳、表链、电动牙刷、剪刀、风扇、高尔夫球头、仿真珠宝、刀具刀头等零件；

4：医疗器械零件：如牙齿矫形架、剪刀、镊子；

5：军用军械零件：导弹尾翼、支零件、弹头、药型罩、引信用零件；

6：电气零件：如微型马达零件、电子零件、传感器件、手机、BP机用零件；

7：机械用零件：如松棉机、纺织机、缝纫机、办公机械等各类机械的小型复杂零件；

8：汽车、船舶零件：如离合器内环、摇臂镶块、拨叉套、分配器套、汽车安全气囊件、汽车锁具；

9：油田钻井用金各类异型硬质合喷嘴等。

MIM技术是1973年由美国加州Parmatech公司的航天燃料专家Wiech博士发明的，如今已成为世界粉末冶金领域发展最快的高新技术。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

机读答题卡

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，继日本快速发展之后，台湾、韩国、新加坡、以列、土尔其、瑞士以及欧洲和南美的其他国家MIM产业也雨后春笋般的发展起来，获得了较大的商业利润。

作为该项技术的发明国美国，MIM技术产品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企业也因得到了长足的发展。

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，截止2000年，全球的年平均销售额为10亿美元，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10家，虽然粘结剂各有不同，但都取得了可喜的成果，有的已经达到国际先进水平，但在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，但随着中国工业水平的不断提高和WTO的加入，国外商品大量涌入中国，政府对MIM技术的重视，以及国内工程技术人员对MIM技术认知程度的进一步加深，MIM技术必将在中国得以迅速发展。

据中国粉末冶金协会预测：1－2年内我国MIM产品的市场需求量将达3－5亿元人民币，2010年可望突破15亿元人民币。

MIM工艺与其它加工工艺的对比。

1. MIM使用的原料粉末粒度直径为2－15μm，而传统粉末冶金的原料粉末粒度为50－100μm。MIM工艺的成品密度高，原因是使用微细粉末。MIM工艺具有传统粉末冶金工艺的优点，但是形状自由度是传统粉末冶金所不能达到的，其比较见表一。

表1 MIM制程和传统粉末冶金的比较

制造工艺比较项目声纳浮标	MIM工艺	传统粉末冶金工艺
粉末粒径（μm）	2－15	50－100
相对密度（％）	95－98	80－85
产品重量（g）	≤200	≥10
产品形状	三维复杂形状	二维复杂形状
机械性能	优	劣

2. 传统的精密铸造工艺作为一种制作复杂形状产品极有效的技术，近年使用陶心辅助可以完成狭缝、深孔穴的产品，但碍于陶心的强度以及铸液的流动性限制，该工艺仍有某些技术上的难题。一般而言，此工艺制造大、中型零件较为合适，而小型复杂零件则MIM工艺较为合适，而且精铸工艺材质受到一定限制。

3. 压铸工艺适用于铝和锌合金等低熔点、铸流性好的材料，而MIM工艺适合各种材质。

4. 精密锻造可以成型复杂零件，但不能成型三维复杂的小型零件，其产品的精度低，产品有局限。

5. 传统机械加工法：近来靠自动化和数控提升加工能力，在效率和精度上有很大的进展，但是基本的程序上，仍未脱离逐步加工（车、刨、铣、磨、钻、抛等）完成零件形状的方式，机械加工的方法精度和复杂度远优于其他方法，但是因为材料的有效利用率低，且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，形状自由度不受限制。对于小型、复杂、高难度形状的精密零件的制造，MIM工艺比较机械加工而言，其成本较低用效率高，具有竞争力。

6. MIM技术弥补了传统加工方法在技术上的不足或无法制作的缺撼,并非与传统加工方法竞争，MIM技术可以在传统加工方法无法制作的零件领域发挥其特长，与传统加工法的图表比较见表2。

表2 MIM和其他金属加工法的比较

粉末注射成形

加工方法比较项目	MIM	精铸	传统粉末冶金	精锻	地址标准化机加	压铸
形状自由度	4	5	2	2	4	4
形状精巧度	5	4	4	5	5	4
精度	4	3	4	5	5	3
材质自由度	5	4	5	2	3	2
模具费	3	4	3	1	5	3
量产性	5	2	5	5	3	5
机械强度	4	4	2	5	5	1
产品价格	3	2	4	5	2	4