MIM，金屬注射成型技術，已成為粉末冶金領域中發展迅速、最具發展前景的新型近凈成形技術，被譽為“世界上最流行的金屬零件成形技術”之一。對于工程師來說，要想做好產品結構設計，就需要主動學習和了解MIM工藝，可以通過使用MIM工藝降低成本。

MIM基本概念金屬注射成型，簡稱MIM（金屬注射成型）這是一種混合金屬粉末和粘合劑用于注射成型的方法。首先將選定的粉末與粘結劑混合，然后將混合物造粒并注射成型為所需的形狀，通過脫脂和燒結除去粘結劑，從而獲得所需的金屬產品，或者在隨后的成型之后、表面處理、熱處理、機械加工等方式使產品更加完美。

MIM=粉末冶金+注塑成型MIM是典型的學科跨界產物事情，兩種完全不同的處理技術（粉末冶金和塑料注射成型）融為一體，使工程師可以擺脫傳統的束縛，通過塑料注射成型獲得低廉的價格、異型的不銹鋼、鎳、鐵、銅、鈦和其他金屬部件，因此比許多其他生產工藝具有更大的設計自由度。

MIM的工藝過程MIM工藝主要分為四個階段，包括制粒、注射、脫脂和燒結，以及隨后的機械加工或拉絲，如果需要的話、電鍍等二次加工技術。

造粒細金屬粉末和石蠟粘合劑、熱塑性塑料以精確的比例混合。混合過程是在一個特殊的混合設備中進行的，該設備被加熱到一定的溫度以熔化粘合劑。在大多數情況下，使用機械混合，直到金屬粉末顆粒被粘合劑均勻包覆并冷卻形成顆粒（稱為原料）這些顆粒可以注射到模腔中。

注射將顆粒狀原料送入機器加熱，并在高壓下注射到模具型腔中，注射成型得到坯體該過程非常類似于塑料注射成型。模具可設計成多型腔以提高生產率，在設計模具型腔尺寸時應考慮金屬零件燒結時的收縮。

脫脂脫脂是將生胚中的粘結劑去除的過程，脫脂后得到褐色坯體這個過程通常分幾個步驟完成燒結前除去大部分粘結劑，剩下的部分可以支撐零件進入燒結爐。脫脂可以通過許多方法完成，最常用的方法是溶劑萃取。脫脂后的零件是半透性的，燒結時殘留的粘結劑很容易揮發。

燒結脫脂后的棕坯放入高溫中、在高壓可控爐中。在氣體保護下緩慢加熱褐色坯體，以去除殘留的粘合劑。粘結劑完全去除后，褐色坯體會被加熱到非常高的溫度，由于顆粒的融合，顆粒之間的空隙會消失。棕色坯料定向收縮至其設計尺寸，并轉變成致密固體，從而獲得最終產品。

在燒結過程中，約有20會出現褐色坯體%的整體尺寸收縮。

MIM的優勢MIM結合了粉末冶金和塑料注射成型的優點，突破了傳統金屬粉末成型工藝在產品形狀上的限制，將塑料注射成型技術用于批量生產、復雜形狀零件高效成形的特點，成為現代制造高質量精密零件的近凈成形技術，具有常規粉末冶金、機械加工和精密鑄造無可比擬的優勢。

可成型高度復雜的零件與其它金屬成形工藝如金屬板沖壓相比，、粉末成型、鍛造和機加工等MIM能夠構成具有高度復雜幾何外形的零件。

普通來說，MIM也能夠完成塑料注射成型所能完成的復雜零件構造。

應用這一特性，運用MIM有時機把本來由其它金屬成型加工的多個零件兼并為一個零件，簡化產品設計，減少零部件數量，從而減少產品的裝配本錢。

材料利用率高MIM成型是一種近凈成型的工藝，其零件其外形已接近最終產品形態，資料應用率高，這一點關于貴重金屬的加工損失特別具有重要意義。

零件微觀組織均勻、密度高、性能好MIM是一種流體成型工藝，粘接劑的存在保證了粉末的平均排布，從而可消弭毛坯微觀組織上的不平均，進而使燒結制品密度可到達其資料的理論密度。

普通來說，MIM能夠到達理論密度的95%~99%，高致密性可使MIM零件強度增加、韌性增強、延展性和導電導熱性得到改善，磁性能進步。

而傳統粉末成型壓制的零件，其密度最高只能到達理論密度的85%，這主要是由于模壁與粉末以及粉末與粉末之間的摩擦力，使得壓制壓力散布不平均，也就招致了壓制毛坯在微觀組織上不平均，這樣就會形成壓制粉末冶金件在燒結過程中收縮不平均，因而不得不降低燒結溫度以減少這種效應，從而使制品孔隙度大、資料致密性差、密度低，嚴重影響零件的機械性能。

效率高，易于實現大批量和規模化生產MIM運用注射機成型產品生坯，消費效率大幅度進步，合適大批量消費；同時注射成型產品的分歧性、反復性好，從而為大批量和范圍化工業消費提供了保證。

適用材料范圍寬，應用領域廣闊適用于MIM的金屬資料十分普遍，準繩上任何可高溫澆結的粉末資料均可由MIM工藝制形成成零件，包括傳統制造工藝中的難加工資料和高熔點資料。MIM能加工的金屬資料包括低合金鋼、不銹鋼、工具鋼、鎳基合金、鎢合金、硬質合金、鈦合金、磁性資料、Kovar合金、精密陶瓷等。

此外，MIM也能夠依據用戶請求停止資料配方研討，制造恣意組合的合金資料，將復合資料成型為零件。

MIM成型有色合金鋁和銅在技術上是可行的，但是通常由其它更經濟的方式進行處理，如壓鑄或機加工。

MIM與其它工藝的對比

MIM與其它工藝的對比，如下所示：

哪些零件適合MIM工藝

雖然MIM被稱為第五代金屬成型技術，但并非一切金屬零件都合適運用MIM、或者說運用MIM具有經濟價值。

只要大批量消費的小型、精細、具備復雜三維幾何外形及特殊請求的金屬零件，才合適運用MIM、才具有經濟價值。

重量MIM工藝比較適合重量小的金屬零件。最典型MIM零件重量通常在10~15g左右，少于50克是最具經濟價值的，最大不超過300g。

尺寸MIM工藝比較適合尺寸小的金屬零件。最典型MIM零件尺寸是在25mm左右，最大不超過150mm。

為什么MIM工藝不適合大尺寸零件呢？這主要是因為MIM零件公差一般為尺寸大小的0.3%~0.5%，尺寸過大，則零件的公差會變大。公差過大，可能不符合設計要求，或者需要額外的機加工等二次加工工序，增加成本。

厚度MIM零件的典型厚度為1.0~3.0mm。

形狀MIM零件適合具有外部切槽、外螺紋、錐形外表面、交叉通孔、盲孔、凹臺、鍵銷、加強筋板、表面滾花等復雜三維幾何形狀。如果是簡單形狀，使用鈑金沖壓、鍛造和粉末成型等工藝，可能更具經濟價值。

批量由于MIM工藝需要通過模具成型，而模具存在成本，因此MIM工藝要求金屬零件在一定批量的前提下，才具有經濟價值。一般來說，適合MIM工藝的年批量要求為10萬個以上。

MIM的應用

MIM廣泛應用于消費電子、汽車零部件、醫療器械、電動工具、工業設備以及日常用品中等多個領域。

消費電子領域消費電子產品通常包括智能手機、平板電腦、筆記本電腦、數碼相機、智能穿戴設備、無人駕駛飛機等。

2010年，黑莓手機的標牌外觀件采用了MIM制程工藝技術，開啟了MIM零件在手機上的批量化運用。

蘋果公司也自2010年開端運用MIM零件，并不時拓展、引領MIM的運用范圍，電源接口件、卡托、鉸鏈、攝像頭圈、按鍵等MIM零件在手機上均完成勝利應用。

隨著智能手機、智能穿戴設備等消費電子產品向愈加輕薄化開展，這些產品的中心零部件也將愈加精細化和復雜化。在此背景下，MIM工藝的應用前景將日益寬廣。

汽車零部件在汽車零部件制造范疇，MIM工藝作為一種無切削的金屬零件成形工藝，可儉省資料，降低消費本錢，因而MIM工藝遭到汽車產業的高度注重，并于20世紀90年代開端應用于汽車零部件市場。

目前，汽車產業曾經采用MIM工藝消費的一些外形復雜、雙金屬零件以及成組的微小型零件，如渦輪增壓零件、調理環、噴油嘴零件、葉片、齒輪箱、助力轉向部件等。

醫療器械在醫療器械領域，MIM工藝消耗的醫療配件精度高，可以滿足大部分精細醫療器械所需配件的小尺寸、高復雜度、高機械性能等要求。近年來，MIM技術的應用越來越廣泛，比如外科手術手柄、剪刀、鑷子、牙科零件、骨科關節零件等。

電動工具電動工具零件的加工很復雜、加工成本較高、材料利用率低，對MIM的依賴性較高典型產品包括近年來開發的異形銑刀、切削工具、緊固件、微型齒輪、松棉機/紡織機/卷邊機零件等。

MIM件的常用幾種表面處理工藝

拋光處理

利用機械、化學或電化學的作用，使工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整表面的加工。

電鍍處理

利用電解作用使金屬或其它材料制件的表面附著一層金屬膜的工藝。電鍍可以起到防止金屬氧化（如銹蝕），提高耐磨性、導電性、反光性、抗腐蝕性(硫酸銅等）及增進美觀等作用。

PVD處理

利用物理過程實現物質轉移，將原子或分子由源轉移到基材表面上的過程。它的作用是可以使某些有特殊性能（強度高、耐磨性、散熱性、耐腐性等）的微粒噴涂在性能較低的母體上，使得母體具有更好的性能。

發黑處理

使金屬表面產生一層氧化膜，以隔絕空氣，達到防銹目的，是很常用的一種化學處理手段。外觀要求不高時可以采用發黑處理，發黑液的主要成分是氫氧化鈉和亞硝酸鈉。

磷化處理

是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽膜的過程。磷化的目的主要是：

1）給基體金屬提供保護，在一定程度上防止金屬被腐蝕；

2）用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力。

噴涂處理

通過噴槍或碟式霧化器，借助于壓力或離心力，分散成均勻而微細的霧滴，施涂于被涂物表面的涂裝方法。

總之：

1）拋光、磷化主要是預處理，為其他后處理做準備；

2）電鍍、PVD是應用較多的兩類處理技術；

3）發黑和噴涂會對制品表面會有較大的改變，更適合于大型工件。

5、適用材料及應用領域：

MIM的應用極其廣泛，包括日常生活用品，諸如汽車、航空航天工業、軍工業、手機、手表、醫療、家用器具、照相機及裝有MIM零件的電動工具等。MIM技術可適用于任何能制成粉末的材料，

6、目前應用的MIM材料體系主要有：

不銹鋼、鐵基合金、磁性材料、鎢合金、硬質合金、精細陶瓷等系列。

MIM工藝的難點

MIM(金屬粉末成形)能夠批量生產高精度、高強度、形狀復雜的零部件，是一種非常優異的制造方式，廣泛應用于光通信連接器、手機外殼、汽車馬達零件、醫療外科器具等方面。

MIM/CIM成形

智能手機外殼

MIM成形是一種特殊成形技術，需要積累一定的制造技術、制造方法以及制造技巧。另外，由于材料中混合了金屬粉末，材料狀態的差異較大，成形條件不穩定是生產過程中面臨的一個難題。

我司注塑機除了擁有MIM/CIM專用設計螺桿組件外，還有材料狀態、成型狀態可視化功能。可以不依靠經驗和感覺，進行MIM/CIM注塑成形，以此降低不良率的發生。

MIM的特征

1)三維復雜形狀

2)高自由度設計

<減后后加工工時>

<部件統一化>

<通過薄壁＋肋板實現輕量化>

3)高尺寸精度

4)高強度部品

MIM成形工藝

MIM的課題

由于混合了金屬粉末，材料狀態會出現較大差異，導致成形條件不穩定。另外，由于樹脂材料粘度過高，射出壓力也容易上升，是一種較易產生毛邊短射的材料。

適合MIM成形的住友注塑機

1)樹脂粘度測定功能

在生產開始前掌握樹脂粘度的差異，可以作為設定合適的成形條件的標準。通過樹脂粘度測定，可以獲得具體數值，進一步了解樹脂特性，實現最佳生產。

2)射出壓力5點監測

可以獲取射出開始后任意5個時間點的射出壓力，對上下限進行監測。

不單單是監測充填峰值壓力，還能監測是否有因為噴嘴堵塞、干燥不充分等原因造成的不良品產生。

利用射出壓力5點監測功能，可以有效防止不良品的流出。提升效率、降低成本。

3)MIM（CIM）專用螺桿組件

MIM成形需要抵抗金屬粉末造成的磨損并使用少量樹脂成分進行穩定塑化。

可以解決兩大問題的專用設計，讓MIM/CIM成形得以輕松實現。

※確保有對應過陶瓷粉末射出成形以及磁性塑料射出成形的螺桿。

城市采礦：減碳減排的新模式

中國有三個城市消耗大量不銹鋼，分別是廣東省東莞市的手表工業消耗316L不銹鋼；陽江市的民用刀具市場──十八子菜刀（李氏）使用420不銹鋼；揭陽市的不銹鋼廚具與衛浴設備的201/304/316不銹鋼，這些民生用品的五金零件逐漸地轉向以MIM的方式來制作產品粗坯，搭配二次加工使產品完成外觀上的最終品質。

尺寸與重量變大的MIM產品首先面臨到材料費用的沖擊，要對比鑄造件使用每公斤單價在30~45人民幣的范圍，MIM業主必須審查有哪些可能辦得到的材料和其性能符合度，由此引發了粉末制造低成本的研究。先要進行MIM可能進入的行業別，以及他們喜歡使用的材料牌號，調查的結果發現如表1所表示的民用產品產業群與常用的材料牌號。

MIM制程必須使用的粉末原本要由礦產中提煉，然而上述三大地點由于加工興盛，傳統的板金片材必須經過大量的材料削減，才能獲得最終產品。那些被大量削減加工的邊角材料正可被MIM產業所利用，這些物料是已經被精煉的干凈材料，只要能夠正確地加以分類收集，做好物流的規劃，我們可以把MIM和這些產業連結成綠色閉環系統，節能又減碳，三方（板材用料方、MIM制粉、MIM粉末使用方）都獲得好處。圖3是都市采礦的「原礦」。

都市采礦的「原礦」都是已經被精煉過的邊角料，再煉可節省大量的能源與碳排放。

只要能夠正確的分類防止交叉污染，噴粉廠設立的位置建立接近集中點，確實可以完成上述的都市采礦作業。比較可惜的是由于中國國內不銹鋼板材大多走工業標準的下限，其中主要元素（鎳、鉻、鈮、鉬）可能要進行添加，能夠擠出的利潤就相對減少，這必須和地方政府協商是否有環保政策補貼能夠協助，同時另一方面是霧化設備的改善提高收成率。

MIM的制程展望

喂料混合技術

并非所有的金屬產品制造都要把黏結劑燒除，MIM的喂料技術是延伸橡膠開煉的工藝，只要控制粉末顆粒的形貌和表面條件，選用正確的黏結劑，便可以把喂料的技術應用在一體是電感的磁性包覆材、積層制造的黏結劑噴射和雷射融合的粉團、陶瓷粉末射出成型等等，目前正被加速的推展開來。

特別是磁性材料領域最有趣的鐵氧體材料，氧化鐵是目前最低成本且絕緣阻抗高的磁性材料，透過不同的粉末粒徑控制也可以實現粉末射出成型，但是困難度要比金屬和陶瓷材料高很多，因為除了粉末的形貌和表面狀況之外，氧化鐵受到脫脂過程的化學反應會造成顏色改變，而價數變化會導致成品的變形、龜裂以及磁性能降低，這必須一一進行問題了解與排除。

MIM的熱處理越來越重要

隨著鐵系金屬被全面推展，如果MIM廠自己不能進行MIM燒結后的熱處理，您會發現逐漸失去與客戶對談的空間和機會。在過去3年可以發現鐵系材料的強度、硬度、摩擦抵抗、磁性功能都被客戶疊加的提出，只能燒304/316/17-4PH/Fe-2Ni已經不能滿足客戶的要求，那么加值廠內的熱處理則是必要的投資。

MIM進行降本的思路：

利用MIM可成型復雜三維形狀的特點，把多個原本多個由鈑金沖壓、粉末冶金或機加工等成型的零件合并為1個零件，從而簡化產品設計、減少零部件數量，降低產品裝配成本及庫存成本等。

利用MIM近凈成型的特點，代替機加工等原材料浪費嚴重、機加工工序成本高的工序。

利用MIM成型尺寸精度高、表面質量好的特點，代替壓鑄等需二次機加工來提高尺寸精度或表面質量的的工序。

降本思路一：使用MIM合并多個零部件

相對于鈑金沖壓、機加工、壓鑄和粉末冶金等，MIM可以成型具有復雜三維形狀的零件，可以具備外部切槽、外螺紋、錐形外表面、交叉通孔、盲孔、凹臺、鍵銷、加強筋板和表面滾花等特征。因此，原本多個由鈑金沖壓、機加工、壓鑄和粉末冶金等工藝成型的零部件，可以通過MIM成型--合并為1個零件，從而簡化產品結構，去除產品裝配工序，最終降低產品成本。

案例1，4個通過機加工、鈑金沖壓等工藝加工的零件，被合并為1個MIM零件。

案例2，4個通過機加工、鈑金沖壓等工藝加工的零件，被合并為1個MIM零件。

案例3，5個零件被合并為1個MIM零件。

案例4，如圖所示為應用于醫療領域的相機固定支架，其具有復雜的三維結構。原本是兩個機加工件焊接而成，現通過MIM合并為1個零件，不但成本降低，同時避免了原本焊接處鋒利毛邊帶來的潛在質量問題。

降本思路二：使用MIM減少材料浪費

MIM是近凈成型的工藝。利用MIM近凈成型、材料浪費少的特點，可代替機加工等工藝，通過減少材料浪費，來降低成本。這一點對于一些貴重的金屬，顯得特別重要。近凈成型，nearnetshape，是指零件的最終成品形態與最初形態很接近；換句話說就是材料的利用率高，材料浪費少。MIM、壓鑄、注塑成型和3D打印等，都是近凈成型。而機加工則不是近凈成型，機加工存在著太多的材料浪費。

使用MIM代替機加工，可把材料用量從130g減少到40g，從而降低產品成本。

用于醫療器械中的泵閂鎖，原本使用機加工，從毛坯到最后的產品，機加工浪費了一半的原材料。采用MIM一次成型，僅需少量的機加工工序，材料浪費少；相對于機加工，成本降低了30%。

類似，用于電子設備的把手原本使用機加工，從毛坯到最后的產品，機加工浪費了一半以上原材料。采用MIM一次成型，僅需少量的機加工工序，材料浪費少；同時生產效率高；相對于機加工，成本降低了60%以上。

降本思路三：使用MIM減少甚至避免二次機加工

相對于壓鑄或其它鑄造工藝，MIM工藝的尺寸精度和表面質量更高；在滿足相同的尺寸精度和表面質量要求下，MIM工藝一次成型或者僅需少量二次機加工，就有可能滿足要求，而壓鑄或其它鑄造工藝，則可能需要經過多次機加工工序。因此，在尺寸精度或表面質量要求較高的場合，使用MIM代替壓鑄或其它鑄造工藝，從而減少甚至避免二次機加工工序，有機會降低產品成本。

案例1，滑雪鞋中的左右兩側的固定支架，原本通過鑄造工藝成型，需要通過多次機加工才能達到所需結構及尺寸精度。現通過MIM工藝一次成型即可達到所需尺寸精度要求，避免了機加工，從而降低了成本。

如門鉸鏈中的支架和坡道，原本是通過壓鑄工藝生產，需要大量機加工工序才能達到所需的尺寸精度。現改為MIM，一次成型即可達到所需尺寸精度。

MIM是一個相對全新的工藝，僅僅是在最近10年之內才開始流行。對于很多行業來說，特別是一些傳統行業，可能對于MIM并不熟知，因此存在著MIM應用的極大空間和機會。我們可以在降本設計理論的指導下，充分利用MIM去合并零部件、去代替當前機加工或壓鑄等工藝，實現產品的降本。（注：僅僅針對小部分產品，并非所有產品均可行）這種降本思路，是站在一個更高的維度。當競爭對手還在吭哧吭哧地去千方百計地去降機加工成本、去降壓鑄成本時，我們已經把機加工、把壓鑄工藝淘汰掉。這就是三體中說的“升維思考，降維打擊”。

成就新一代槍械零件登峰造極的MIM技術

看美國MI7/18手槍的零件造型，上面布圓狀印記，這是什么呢？對這個問題已有多個愛好者咨詢小編。對于不了解槍械制造工業的愛好者來說，對這些細節特征實在令人費解。看槍械科技發展的歷程，材料技術減輕了槍械重量并延長了壽命，檢測技術保證了槍械質量，化工技術為槍械提供了發射的動力，機械技術使槍械零件得以成型。看槍械史上跨步式發展的關鍵技術，幾乎都是基礎技術的助力。在三十年前，槍械全面應用尼龍材料，從此不再需要木材。現在，槍械制造中廣泛應用的是粉末冶金，至于被炒得火熱的增材制造，還需要靜待數年才能全面鋪開。

今天我們要科普的是助力槍械金屬零件快速加工的金屬粉末注射成形技術（MetalinjectionMolding，簡稱ＭＩＭ），這是一種借助塑料成形工藝及裝備條件，將金屬粉末和粘結劑混合制成的注射粒料在模具型腔中成形，然后經過脫脂、燒結成為金屬零件的新型生產工藝。

MIM技術在輕武器的應用

1973年，MIM技術在美國加州被發明，由于技術前景無限美好，歐日美等工業發達國家投入大量精力去研究，到80年代中期開始突飛猛進，成功實現工業化。到目前為止，已成為工業制造領域最為活躍的零部件成型技術。但在國內，起步比國外晚了至少10年，檢索關于MIM技術在輕武器領域應用的文獻，最早的一篇文獻是208所林久彬在輕兵器1999年第3期發表的文章，簡單的對項技術做了介紹和可行性分析。

利用MIM成形的轉輪發射機構件，上面有圓狀注料印記正式得到測試應用的是在2000年，重慶長風機器廠與中南大學、五三所、金珠公司和英捷公司一起聯合對92式手槍5個形狀復雜的零件采用MIM技術制造進行技術攻關。這些5個零件是保險、擊錘簧座、槍管套、照門、扳機，其中運動零件2個，其余全部為靜態構件，完成零件制備后在國家靶場先后開展了綜合壽命試驗、環境試驗、互換性試驗和安全性試驗等新材料應用相關的驗證鑒定，試驗結果表明，應用MIM技術制造的零部件能滿足國軍標。從此解開了中國輕武器應用MIM技術制造零部件的序幕。單從實際應用情況來看，零件成形確實方便，但表面處理和檢測難度就大了，還需進一步探索相關輔助性技術。

MIM技術在武器裝備全面應用的折點

在2000年92式手槍初次試水取得成功，只能算是小馬過河，了解了河水深淺。在中國輕武器領域大規模應用的是03式自動步槍，具體請款如下：

這項技術在中國，2000年就揭幕后在多型槍械上得到應用，但表現的令人非常無奈，機械性能上并不穩定，有的命很長，有的命很短，魚目混雜，難分好壞，質量問題反復暴露，零件反復回頭，幾乎各應用廠家都出現廢掉重新機加的現象。天下沒有生來就成的好技術，反復折騰是必然，這也是新技術、新材料在應用過程中的正常現象，它不出現反而才不正常。在2010年前后，MIM技術已在至少5型制式槍械上得到應用，今天，輕武器上大多數結構復雜的零件都用MIM技術制造。

當前狀態如何呢？MIM零件依然存在較大的不定性，經驗告訴我們：承受沖擊、運動構件或工況比較苛刻的零件盡量不要應用。在新一代槍械研制中，CNC加工和MIM技術取代了舊的成形方法，已經形成“兩成兩處+機加”的制造格局（兩成兩處+機加指的是：注塑成形、金屬粉末注射成形、PIP/QPQ表面處理、陽極氧化處理和機械加工），機加的占比越來越少，就剩鋁合金和關重構件。

MIM的技術優勢

MIM技術作為一種制造高質量精密零件近終成形的技術，具有常規粉末冶金和機加工成型無法比擬的優勢，具體如下：1）可制造形狀特征復雜且機械加工難以制造各種特征，減重效果超級好；2）材料利用率極高，能滿足復雜零件大規模生產，通常材料利用率高達95%。3）MIM將會比機加工方法更為經濟；3）能夠完全滿足槍械零件11到13級的公差要求，甚至連粗糙度都極度吻合；

MIM成形與傳統加工的對比（上為傳統加工，下位MIM）5）具有較好的后處理性能，可進行機加、滲碳、淬火、回火等處理，具有性能再調控能力。6）生產自動化程度高?工序簡單?工藝流程短?生產效率高?易于實現大批量、規模化生產；7）無污染?生產過程環保，具備近凈成型的優勢，是最先進的金屬成形工藝。。8）材料體系的調配空間大，有合金鋼、不銹鋼、、鐵基合金、磁性材料、鎢合金、硬質合金等多種系列。鑒于以上技術優勢，這簡直是為輕武器零件而生的。

基本工藝過程粉末冶金基本工序有四個步驟，包括原料粉末的制備，粉末成型（成坯塊），坯塊燒結，后序處理。其中粉末成型的目的是為了得到一定形狀和尺寸的壓坯，使其具備一定的密度和強度。坯塊的燒結是關鍵工序，經過燒結可以使得成型后的坯塊得到最終的物理性能。后序處理根據產品需求不同因而采取不同的方式進行。

金屬粉末顆粒

注射金屬粉末的模具，這個和塑料成型模具在結構上少了冷卻系統

粉末注射分析

注射成形的零件

大型溶劑脫脂系統

大型真空燒結爐

零件燒結前中后的狀態變化

后處理，有機加、熱處理和表面處理等

MIM與傳統鑄造大的對比

制約輕武器應用的四大技術難題

熱處理問題。由于鐵鎳鈷鉬合金（Ni18Co9Mo5）屬于馬氏體時效鋼，在熱處理溫控方面需要反復實踐，再加之各種不同的硬度要求，這使熱處理難度加大，需要現場技術人員反復摸索，制定出嚴格的熱處理規范。綜合機械性能問題。這是最為關鍵的問題。粉末冶金零件的沖擊韌性、塑性和耐疲勞性極大影響了該技術在高性能零部件上的應用，需要在零件評估中準確的判斷出能與否，對設計人員要求較高，沒有足夠的經驗是無法承擔輕武零件材料選擇的工作。

表面處理問題。一般粉末注射零件表面處理后表面膜層不完整，發花，鎳基（Ni18Co9Mo5）零件磷化膜生成速度慢，附著牢固性差，鐵基（Fe4Ni05Mo）零件相對較好些，但并不理想。當前粉末冶金零件的表面處理技術已攻克，但是對于QPQ和PIP技術的應用來說，依然需要是深入研究。焊接性能問題．由于碳含量較高，焊接后應力較大．焊后需要進行去應力回火（480℃保溫2h）。

中國專業的粉末冶金研究機構

在上世紀80年代，MIM技術由中南大學、北京科技大學和鋼鐵研究總院立項進入科研開發階段，并列入國家“863”高科技攻關計劃。我國最早成立的國字號研究粉末冶金技術科研機構是依托中南工業大學（今中南大學）建設的粉末冶金國家重點實驗室，它在1989年經國家計委批準，1995年成為國家實驗室。

在軍工領域，研究粉末冶金技術在軍事裝備應用的科研機構是山東非金屬材料研究所，也就是兵器工業集團五三研究所，以研發軍用新材料、新工藝為主，應用對象主要是現代武器設備，主要從事先進樹脂基復合材料、隱身材料、高性能工程塑料的改性與應用、燒蝕與熱防護材料等應用研究。

消費電子MIM應用

MIM產品按照功能分類，主要分為精密金屬結構件和外觀件，具體產品包括電源支撐件、音量支撐件、攝像頭支架、穿線套筒、插頭等結構件，以及外觀精致的電源接口件、智能手表表殼、智能戒指內殼、無人機遙控器轉軸支架、頭戴式耳機配件等外觀件，產品主要應用于平板電腦、智能觸控電容筆等便攜式智能終端類消費電子領域，以及智能穿戴設備、航拍無人機等新興消費電子設備領域。

（1）便攜式智能終端用MIM產品便攜式智能終端是公司產品最主要的應用領域之一，主要應用場景包括平板電腦、智能觸控電容筆等，產品包括音量支撐件、電源支撐件、攝像頭支架、電源接口件、SIM卡撥桿、穿線套筒、插頭等。

（2）智能穿戴設備用MIM產品近年來，得益于智能穿戴設備種類的增加、產品技術的漸趨成熟、用戶體驗的提升、產品價格的下降以及各大廠商的積極投入，智能穿戴設備的發展已經進入到快速發展階段。目前，公司智能穿戴設備用MIM產品主要包括智能手表表殼、智能手表按鍵、智能戒指內殼、頭戴式耳機配件等。

（3）航拍無人機用MIM產品公司為無人機客戶提供的MIM產品主要包括遙控器轉軸組件、遙控器按鍵、遙控器電池蓋、攝像頭配件、定位插銷、云臺配件、手機夾持配件等具有可靠強度的結構件及精美的外觀件。

（4）其他MIM產品憑借MIM工藝的技術優勢，MIM產品的應用領域不斷拓展。目前公司MIM產品還包括電子煙外殼、USB充電接口外殼、5G基站用環形腔體、汽車換擋旋鈕等。

MIM在AR/VR上的應用

MIM技術能大批量、高效率、低成本地生產具有高復雜度、高精度、高強度、外觀精美、微小型規格的具有復雜三維幾何形狀的金屬零部件，適用于AR/VR卡托、鉸鏈、轉軸、內部支架、連接器接口、裝飾圈等金屬零部件的批量生產。精研科技（300739）MIM產品已經最終應用于A客戶、三星（SAMSUNG）、小米、OPPO、vivo、Fossil等國內外知名消費電子品牌，可生產VR內置結構件。

統聯精密（688210）在折疊屏手機轉軸鉸鏈、VR/AR/MR產品精密零部件等方向的技術實力目前已經獲得相關客戶的認可。

審核編輯：黃飛