金屬注射成形（MIM）需要關注哪些元素？
2025-04-17
一、MIM基本概念
MIM即金屬注射成型（Metal Injection Molding），是一種先進的制造工藝，結合了塑料注射成型和粉末冶金的特點。它通過將金屬粉末與有機粘結劑混合，形成可以注射成型的喂料，然后利用注射成型機將喂料注入精密模具中，形成所需形狀的生坯。生坯經過脫脂和燒結過程，最終形成致密的金屬零件。
二、MIM流程工藝
MIM = 粉末冶金 + 注塑成型，MIM是典型的學科跨界產物，將兩種完全不同的加工工藝（粉末冶金和塑料注塑成型）融為一體，使得工程師能夠擺脫傳統束縛，以塑料注塑成型的方式獲得低價、異型的不銹鋼、鎳、鐵、銅、鈦和其它金屬零件，從而擁有比很多其它生產工藝更大的設計自由度 。
三、MIM工藝的特點
復雜形狀制造：能夠生產形狀復雜、壁薄、內部空腔等傳統工藝難以實現的零件。
高精度和一致性：成型精度高，尺寸公差小，零件的一致性和重復性好。
材料利用率高：減少了材料浪費，提高了材料利用率。
材料選擇廣泛：適用于各種金屬和合金，包括不銹鋼、鐵基合金、銅基合金、鈦合金等。
生產效率高：適合大批量生產，生產效率較高，成本相對較低。
四、MIM的優勢
MIM 結合了粉末冶金與塑料注塑成形兩大技術的優點，突破了傳統金屬粉末模壓成形工藝在產品形狀上的限制，同時利用了塑料注塑成形技術能大批量、高效率成形具有復雜形狀的零件的特點，成為現代制造高質量精密零件的一項近凈成形技術，具有常規粉末冶金、機加工和精密鑄造等加工方法無法比擬的優勢。
五、碳、硫、氧、氮、氫等元素對材料的影響
碳（C）
碳是許多金屬材料中的關鍵元素，尤其是在磁性材料和模具鋼中。碳含量的微小變化可以顯著改變材料的微觀結構和性能。在MIM過程中，碳含量的控制至關重要，因為它可以影響材料的燒結工藝、微觀結構和機械性能。例如，殘余碳的存在有助于致密化過程，從而可以更好地控制過程并提高最終硬度。在硬質合金系統中，精確控制碳含量是避免滲碳或產生脆性相的關鍵。在不銹鋼、磁體或鈦合金中，應將碳含量保持在最低水平，因為碳污染可能導致不可接受的機械性能和致密化率的負面改變
硫（S）
硫在鋼中會引起熱脆性，降低其力學性能，并對金屬的耐磨性、塑性、可焊接性等產生不利影響。硫含量的控制是現代冶煉工藝追求的目標之一，生產低硫鋼是提高產品質量的關鍵
氧（O）
氧含量對金屬材料的化學性能和力學性能影響很大。氧含量的增加會導致金屬的抗沖擊值大大降低、抗疲勞強度和抗應力腐蝕性降低。因此，在MIM過程中控制氧含量是非常重要的，以防止材料的氧化和銹蝕
氮（N）
強度和韌性：氮可以提高金屬的強度，但過量的氮會降低塑性和韌性，增加冷脆性和熱脆性。
焊接性能：氮含量過高會降低金屬的焊接性能。
氫（H）
氫在金屬材料中通常被視為有害元素，因為它可能導致氫脆和白點等缺陷。在MIM過程中，控制氫含量對于防止這些缺陷的形成至關重要。
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