一：序言：
MIM（Metal Injection Moulding）金屬注射成形，是由美國在上個世紀70年代發(fā)明的一種新型制造工藝，在發(fā)明后的二十幾年中，由于其非常強的適應性得到了飛速的發(fā)展，勘稱“第五代加工工藝”，是加工行業(yè)的一次“革命”。
可以用于MIM技術的材料非常廣泛，原則上任何可高溫燒結的粉末材料均可由MIM技術制成零件，包括傳統(tǒng)工藝中難以加工的材料及高融點材料。此外，MIM技術也可以根據(jù)用戶的要求進行材料的配方設計，制造任意組份的復合材料，并制成特種要求的零件。MIM工藝制品應用領域已經(jīng)涉及到國民經(jīng)濟各領域，市場前景廣闊。如：
1：計算機及輔助設施：如打印機零件、磁芯、撞針軸銷、驅動零件；
2：工具：如槍鉆、鉆卡頭、電動工具、手工工具、扳手等所用零件，銑刀頭、噴嘴等；
3：家用器具：如表殼、表鏈、電動牙刷、剪刀、風扇、高爾夫球頭、仿真珠寶、刀具刀頭等零件；
4：醫(yī)療器械零件：如牙齒矯形架、剪刀、鑷子；
5：軍用軍械零件：導彈尾翼、槍支零件、彈頭、藥型罩、引信用零件；
6：電氣零件：如微型馬達零件、電子零件、傳感器件、手機、BP機用零件；
7：機械用零件：如松棉機、紡織機、縫紉機、辦公機械等各類機械的小型復雜零件；
8：汽車、船舶零件：如離合器內環(huán)、搖臂鑲塊、撥叉套、分配器套、汽車安全氣囊件、汽車鎖具；
9：油田鉆井用金各類異型硬質合噴嘴等。
MIM技術是1973年由美國加州Parmatech公司的航天燃料專家Wiech博士發(fā)明的，如今已成為世界粉末冶金領域發(fā)展最快的高新技術。由于該技術的獨特優(yōu)點和先進性，被美國列為不對外擴散技術加以保密，直到1985年才向全世界公布這一技術，而在這期間美國國內的MIM技術得以成熟并迅速發(fā)展形成產業(yè)化。該項技術向世界披露后得到世界各國政府、學術界、企業(yè)界的廣泛重視，并投入了大量人力物力和財力予以開發(fā)研究。其中日本在研究上十分積極而且表現(xiàn)突出，許多大型株式會社參與了MIM技術的工業(yè)化推展，繼日本快速發(fā)展之后，臺灣、韓國、新加坡、以色列、土爾其、瑞士以及歐洲和南美的其他國家MIM產業(yè)也雨后春筍般的發(fā)展起來，獲得了較大的商業(yè)利潤。
作為該項技術的發(fā)明國美國，MIM技術產品已經(jīng)廣泛的應用于航天、摩托車、汽車、醫(yī)療器械、食品機械、計算機、通信設備、五金工具、儀器儀表、鐘表等各個制造行業(yè)，MIM企業(yè)也因得到了長足的發(fā)展。
據(jù)粉末冶金協(xié)會粗略統(tǒng)計和預測，全球MIM產品的銷售量正在以每年30%～40%的速度遞增。
2： 國內狀況
中國MIM技術的發(fā)展只有不到十年的時間，技術的研究始于八十年代末，從事研究開發(fā)的單位不足10家，雖然粘結劑各有不同，但都取得了可喜的成果，有的已經(jīng)達到國際先進水平，但在MIM技術的應用及產業(yè)化方面與國外相比存在一定的差距。原因有以下幾個方面：
（1）中國1956年才開始粉末冶金的發(fā)展，基礎實力薄弱。（2）機械制造業(yè)與發(fā)達國家相比落后，工程技術人員的開發(fā)能力不足。（3）國內技術人員對MIM技術的認識程度不夠，制約了MIM技術的推廣，但隨著中國工業(yè)水平的不斷提高和WTO的加入，國外商品大量涌入中國，政府對MIM技術的重視 ，以及國內工程技術人員對MIM技術認知程度的進一步加深，MIM技術必將在中國得以迅速發(fā)展。
MIM工藝與其它加工工藝的對比。
1. MIM使用的原料粉末粒度直徑為2－15μm，而傳統(tǒng)粉末冶金的原料粉末粒度為50－100μm。MIM工藝的成品密度高，原因是使用微細粉末。MIM工藝具有傳統(tǒng)粉末冶金工藝的優(yōu)點，但是形狀自由度是傳統(tǒng)粉末冶金所不能達到的，其比較見表一。
表1 MIM制程和傳統(tǒng)粉末冶金的比較
制造工藝 比較項目 | MIM工藝 | 傳統(tǒng)粉末冶金工藝 |
粉末粒徑（μm） | 2－15 | 50－100 |
相對密度（％） | 95－98 | 80－85 |
產品重量（g） | ≤200 | ≥10 |
產品形狀 | 三維復雜形狀 | 二維復雜形狀 |
機械性能 | 優(yōu) | 劣 |
2. 傳統(tǒng)的精密鑄造工藝作為一種制作復雜形狀產品極有效的技術，近年使用陶心輔助可以完成狹縫、深孔穴的產品，但礙于陶心的強度以及鑄液的流動性限制，該工藝仍有某些技術上的難題。一般而言，此工藝制造大、中型零件較為合適，而小型復雜零件則MIM工藝較為合適，而且精鑄工藝材質受到一定限制。
3. 壓鑄工藝適用于鋁和鋅合金等低熔點、鑄流性好的材料，而MIM工藝適合各種材質。
4. 精密鍛造可以成型復雜零件，但不能成型三維復雜的小型零件，其產品的精度低，產品有局限。
5. 傳統(tǒng)機械加工法：近來靠自動化和數(shù)控提升加工能力，在效率和精度上有很大的進展，但是基本的程序上，仍未脫離逐步加工（車、刨、銑、磨、鉆、拋等）完成零件形狀的方式，機械加工的方法精度和復雜度遠優(yōu)于其他方法，但是因為材料的有效利用率低，且形狀的完成受限于設備與刀具，有些零件無法用機械加工完成，相反，MIM可以有效利用材料，形狀自由度不受限制。對于小型、復雜、高難度形狀的精密零件的制造，MIM工藝比較機械加工而言，其成本較低用效率高，具有競爭力。
6. MIM技術彌補了傳統(tǒng)加工方法在技術上的不足或無法制作的缺撼,并非與傳統(tǒng)加工方法競爭，MIM技術可以在傳統(tǒng)加工方法無法制作的零件領域發(fā)揮其特長，與傳統(tǒng)加工法的圖表比較見表2。
表2 MIM和其他金屬加工法的比較
加工方法 比較項目 | MIM | 精鑄 | 傳統(tǒng)粉末冶金 | 精鍛 | 機加 | 壓鑄 |
形狀自由度 | 4 | 5 | 2 | 2 | 4 | 4 |
形狀精巧度 | 5 | 4 | 4 | 5 | 5 | 4 |
精度 | 4 | 3 | 4 | 5 | 5 | 3 |
材質自由度 | 5 | 4 | 5 | 2 | 3 | 2 |
模具費 | 3 | 4 | 3 | 1 | 5 | 3 |
量產性 | 5 | 2 | 5 | 5 | 3 | 5 |
機械強度 | 4 | 4 | 2 | 5 | 5 | 1 |
產品價格 | 3 | 2 | 4 | 5 | 2 | 4 |
注：比較的點數(shù)以5為最高，1為最低
圖1： MIM三大優(yōu)點
1．3 MIM工藝應用領域概述
1． 計算機及輔助設施：如打印機零件、磁芯、撞針軸銷、驅動零件；
2． 工具：如槍鉆、鉆卡頭、電動工具、手工工具、扳手等所用零件，銑刀頭、噴嘴等；
3． 家用器具：如表殼、表鏈、電動牙刷、剪刀、風扇、高爾夫球頭、仿真珠寶、刀具刀頭等零件；
4． 醫(yī)療器械零件：如牙齒矯形架、剪刀、鑷子；
5． 軍用軍械零件：導彈尾翼、槍支零件、彈頭、藥型罩、引信用零件；
6． 電氣零件：如微型馬達零件、電子零件、傳感器件、手機、BP機用零件；
7． 機械用零件：如松棉機、紡織機、縫紉機、辦公機械等各類機械的小型復雜零件；
8． 汽車、船舶零件：如離合器內環(huán)、搖臂鑲塊、撥叉套、分配器套、汽車安全氣囊件、汽車鎖具；
9． 油田鉆井用金各類異型硬質合噴嘴等。
1．4 MIM工藝在零件制造方面的小結
1． 可成型高度復雜結構的結構零件。該工藝技術利用注射方法，保證物料充分充滿模具型腔，也保證了零件高復雜結構的實現(xiàn).以往在傳統(tǒng)加工技術中先做成個別元件再組成組件的方式，在使用MIM技術時可以考慮整合成完整的單一零件，大大減少步驟，簡化加工程序。
2． 制品尺寸精度高，不必進行二次加工或只需少量精加工
注射成型工藝可直接成型薄壁結構件，制品形狀已達到或接近最終產品要求，零件尺寸公差一般保持在±0.1%～±0.3%左右，特別對降低難以機械加工的硬質合金、陶瓷零部件的加工成本，減少貴金屬的加工損失尤其具有重要的意義。
3． 制品微觀組織均勻、密度高、性能好。在壓制過程中由于模壁與粉末以及粉末與粉末之間的摩擦力，使得壓制壓力分布不均勻，也就導致了壓制毛坯微觀組織的不均勻，材料致密性差，密度低且不均勻，嚴重影響產品的機械性能。反之MIM是一種流體成型工藝，粘結劑的存在保證了粉末均勻分布，從而可以消除毛坯微觀密度的不均勻，進而使制品的燒結密度接近材料的理論密度，從而使強度增加、韌性加強；延展性、導電性、導熱性得到改善，綜合性能提高。
4． 效率高，易于實現(xiàn)大批量和規(guī)?；a。MIM技術使用的模具，其壽命與塑料注射成型模具相當，由于使用金屬模具，MIM適于零件的大批量生產，由于利用注射機成型產品毛坯，極大的提高了生產效率，降低成本，而且注射成型產品一致性好，重復性好，從而為大批量和規(guī)?；I(yè)生產提供了保證，再者一模多腔可以進一步提高效率和降低毛坯的生產成本。
5． 適用材料范圍寬，應用領域廣?？梢杂糜贛IM技術的材料非常廣泛，原則上任何可高溫燒結的粉末材料均可由MIM技術制成零件，包括傳統(tǒng)工藝中難以加工的材料及高融點材料。此外，MIM技術也可以根據(jù)用戶的要求進行材料的配方設計，制造任意組份的復合材料，并制成特種要求的零件。MIM工藝制品應用領域已經(jīng)涉及到國民經(jīng)濟各領域，市場前景廣闊。
四：環(huán)境保護、工業(yè)衛(wèi)生及安全和消防
1：項目主要污染源和主要污染物
組批混料工段有少量粉塵；脫脂、燒結工段有微量廢氣排除，成分包括氮氣、氮氧化物等。車間及周圍噪聲低于60分貝，符合國家《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范》（GBJ87-85）和國家《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》（GB12348-90）；無輻射及無有毒、有害物質產生。
2：污染物的治理措施
組批混料工段局部泄露的粉塵通過布袋式除塵裝置收集過濾后，去除了空氣中99.9%的懸浮顆粒物，排放濃度低于國家《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996），而且回收物可再利用。脫脂、燒結工段產生的廢氣，經(jīng)二段燃燒設備處理后，氣體中氮氧化物和甲醛的濃度低于0.5PPM，符合《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）。
