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MIM工艺

金属注射成型（MIM）是一种针对复杂结构的高精度金属零件制造工艺。该成型工艺将金属粉末、注射成型和烧结技术结合在一起，以确保MIM零件能够具有精密公差和优异的表面。此外，选择具有不同尺寸和形状的金属粉末，补充添加剂将产生不同的MIM零件化学和物理性能，每种粉末颗粒的粘合剂成分将决定最终的形状硬度。

BRM团队将与您合作，评估MIM生产成本、材料和制造的可行性。我们还将提出设计调整建议，以实现金属注射成型的最佳效果

MIM的主要步骤包括：混合、注射成型、脱脂、烧结。

MIM配制

原料生产是MIM制造过程的第一步，将非常细的金属粉末（通常小于15微米）与粘合剂组分混合，粘合剂组分由初级石蜡材料、次级热塑性聚合物和其他使用材料组成。在这一步骤中，所有非常细的元素或预合金金属粉末将通过均匀涂覆粘合剂获得广泛的表征，以实现下一注射成型过程中所需的流动特性。

MIM Feedstock.jpg

该混合物将通过冷却作用造粒成用于注射成型机的粒料作为原料，粘合剂通常包含40%体积的原料。MIM可以达到95-100%的理论密度，而标准粉末冶金只有80-90%。

MIM注射成型

MIM Injection Molding.jpg

该步骤是在常规成型机中进行MIM零件成型，

原料颗粒通过重力通过料斗送入成型机筒。
然后原料中的粘合剂将被桶中的加热器加热，这将使原料熔化成牙膏稠度。
往复螺杆将通过打开浇口迫使熔融材料进入由两部分组成的模具。
冷却后，具有完全成形几何形状的原始零件将从模具中排出

通常，我们称原料部分为生坯部分，它仍然由相同比例的金属粉末和粘合剂作为原料组成。但由于粘合剂膨胀，其尺寸将比成品MIM零件大20%（取决于粘合剂体积）。

在这个步骤中，我们还可以很容易地添加特殊的设计特征，如咬边或交叉孔，这在成型过程中是不可行的，但通过机械加工或二次操作方式很方便。

MIM脱脂

MIM Debinding.png

脱脂或粘合剂去除步骤是一个受控的过程，以去除大部分粘合剂，并为骨架留下足够的粘合剂，这将保持零件尺寸和几何形状完全完整。该过程通过化学（催化脱脂）或热进行，在某些情况下，溶剂或水浴将是初始步骤。脱脂方法取决于加工材料类型、物理和冶金性质以及化学成分。脱脂后的零件称为棕色零件。

MIM烧结

MIM Sintering.png

烧结通常在略低于液体/固体温度的情况下进行，这也称为固态烧结。在这个温度下，金属粉末将成为金属颗粒结合的原子动力，形成最终的自然密度部分。我们知道，金属或合金的烧结温度低于熔化温度。在烧结过程中，棕色零件放置在陶瓷固定器上，然后放置在具有保护或真空气氛的浴或连续炉中。将控制和监测精确的温度分布，以逐渐增加到特定温度。

该过程将在早期循环中去除剩余的粘合剂，然后金属颗粒融合以消除表面孔隙，同时，零件各向同性收缩至设计尺寸并转变为致密固体。实际上，由于粘合剂空间的消失，最终MIM零件在每个维度上的收缩率几乎为20%。烧结可以在预先控制的过程中达到98%的理论密度，该最终产品是网状金属部件，其具有与传统金属加工方法相似的机械和物理性能。

MIM辅助操作

二次操作用于改善最终零件材料性能、实现紧密公差、增强外观表面或组装其他部件。MIM零件可以使用与锻造零件相同的机械加工、攻丝、钻孔、拉刀、接地或焊接操作。热等静压和热处理将提高MIM零件的强度、硬度和耐磨性。由于MIM零件的互连孔隙率较低，因此无需表面处理即可进行标准着色和电镀。

烧结后操作

BRM烧结后操作包括：

压印	迫使烧结部件符合刚性心轴，使基板变直，以确保所需的MIM零件平整度和尺寸。此过程将减少展开尺寸，以获得合适的尺寸特征。
机加工	所有常见的加工方法都适用于烧结MIM零件，如添加螺纹、底切、凹槽、超精密公差或特殊特征。
热处理	烧结过程使MIM零件处于退火状态，热处理可以调节高碳铁合金的硬度和其他性能。沉淀硬化不锈钢需要热循环以优化其机械性能。有时，热处理被纳入烧结冷却循环。
热变形	烧结零件将通过快速锻造冲程进行加热和变形，以确保适当的尺寸和密度。钢的强度将从烧结时的500Mpa增加到热变形时的720Mpa。
表面渗碳	碳是获得高强度钢的重要元素，利用甲烷气氛加热循环将在MIM零件上获得高表面硬度。表面渗碳会导致尺寸精度损失，因此我们需要权衡MIM零件的表面硬度和尺寸精度。
接合	烧结零件可以通过焊接、钎焊或粘合技术与其他金属部件连接在一起。MIM零件金属材料的性能与标准金属相同，激光焊接对MIM不锈钢非常有效。
表面处理	MIM零件可通过抛光、涂层、喷漆、清洁、阳极氧化、电镀、密封和激光上光等各种表面处理进行应用。电镀用于提高MIM零件的美观性和耐腐蚀性。镀镍是仪器、枪支和磁性部件的理想选择。
热等静压（HIP）	MIM零件在烧结工艺后的密度通常为96-98%。HIP处理将使密度增加到100%。烧结部件将装入密封室，然后加热室并引入氩气。加热的气体产生压力，使内部孔隙塌陷并压缩MIM零件。