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1MIM&PM介绍2第一章1.1MIM介绍…………………………31.2MIM材料…………………………41.3MIM制造流程……………………51.4后续加工及检验流程……………141.5MIM优点及材料………………151.6应用领域………………………16第三章2.1P&M介绍………………………172.2P&M制造流程…………………18目录第三章2.1PM绍…………………………192.2PM材料………………………202.3PM制造流程…………………222.4PM优点………………………242.5PM应用领域…………………25第四章4.1MIM与MIM与其他制程比较…264.2MIM、PM与P&M的比较……283第一章MIM介绍钻头合金刀1.1MIM概念：金属注射成形(MetalinjectionMolding,MIM)是一种将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料注射于模型中的成形方法。（与热塑性物质(如塑料或石蜡等)混合的金属粉末，在注塑机上塑压成形的工艺）齿轮41.2MIM常用材料MIM技术适用材料：MIM工艺适用的材料非常广，包括低合金钢、不锈钢、工具钢、镍基合金、钨合金、硬质合金、钛合金、磁性材料、Kovar合金、精细陶瓷等。见表1常用的PIM材料及其应用领域。材料体系合金牌号、成分应用领域低合金钢Fe-2Ni、Fe-8Ni汽车、机械等行业的各种结构件不锈钢316L、17-4PH、420、440C医疗器械、钟表零件硬质合金WC-Co各种刀具、钟表、手表陶瓷Al2O3、ZrO2、SiO2IT电子、日常生活用品、钟表重合金W-Ni-Fe、W-Ni-Cu、W-Cu军工业、通讯、日用品钛合金Ti、Ti-6Al-4V医疗、军工结构件磁性材料Fe、NdFeB、SmCo5、Fe-Si各种磁性能部件工具钢CrMo4、M2各种工具表1常用的MIM材料及其应用领域汽车工具51.3MIM制造流程说明6气喷粉x2500倍水喷粉x2500倍1.3.1：金属粉末一：铁粉造粒常见一般可分两类:1.气喷粉………顆粒较圆（见左下图）2.水喷粉………成不规则状（见下图）二:粉末制备：1.雾化制粉（见左右图）、2.还原法、3.机械合金化4.气相沉积、5.溶胶凝胶、6.自蔓燃反应合成、7.电解雾化制粉71.3.2结合剂结合剂又称粘结剂功能：1.具有提高粉粒的流动性外，并兼具有润滑和润湿（Wetting）作用,可防止微细粉末的结块（agglomeration）,及在射出成形阶可能引起模壁的摩擦损耗和粉粒结合剂的相分离（Phaseseparation),2.可以避免产生异质（Anisotropic）胚体，及不同大小、方向的收缩变形问题.3.结合剂亦可作为胚体经脱脂后主干，籍有少许残留结合剂的键结作用，提升胚体强度和保型性，并形成多孔性介质通道，以利下一阶段热分解（Thermaldegradation）的快速进行。序号体系主要结合剂次要结合剂添加剂F1石蜡系石蜡蜂蜡硬脂酸F2石蜡/聚合物系石蜡PE、PP、PA、PS、PEVA、PEA硬脂酸、油酸、邻苯二甲酸F3聚合物/石蜡系PP、PE、PS（HIGHMW）石蜡硬脂酸F4聚合物HIGHMWPS低分子量树脂石油F5水溶性聚合物系10-20%PMMAPEG未知F6催化脱脂聚合物系PA10-20%非催化聚合物未知*PE：聚乙烯、PP：聚丙烯、PA：聚醛树脂、PS:聚苯乙烯、PEG：聚乙二醇、PMMA：聚甲基丙烯甲酯、PEA：聚乙烯胺PEVA：聚乙烯乙烯乙酸共聚物MIM典型结合剂8+结合剂(OriginalBinder)金属粉末(MetalPowder)混炼比例依材料特色、铁粉不同比例也会有差异一般结合剂占5%~8%混炼比例依材料特色、铁粉不同比例也会有差异一般铁粉占92%~95%1.3.4：混炼将已选取金属粉末和结合剂，依适当成分比例充分混合后，经由混炼、造粒，制出适合射出成形机使用素料（Feedstock）1.3.3：混料9金属射出成型机射出流程说明1.3.5射出成型将以具塑质特性的素料，射入金属模具内部加以成形，固化后脱模，即形成生胚（Greencompact)成形方式：喷射沉积、注射成形、挤压成形、粉末锻造、粉末轧制、温压成形、冷热等静压及特种固结技术、爆炸成形101.3.6脱脂将生胚内部外加之结合剂成分予以去除，次过程称为：脱脂（Debinding）而经过脱脂后产品则称为:棕胚(Browncompact)脱脂3、通过溶剂萃取等脱脂方法去除大部分的粘接剂，余下部分用于支撑产品形状已使得零件可以进入烧结炉。111.3.6烧结将棕胚施以高温烧结处理，即可获取高致密度的金属零件产品。烧结分为：微波烧结、反应烧结、液相烧结、超固相线液相烧结、电火花烧结、原位成形烧结4、脱脂后产品进入烧结炉，先去除残留的粘接剂，随后被加热到很高的温度，使金属颗粒收缩形成致密的金属部件。大多数MIM材料，烧结后的相对密度在95%-98%这使的产品性能与锻造材料相似12真空烧结炉连续烧结炉1.3.7:一般烧结炉种类可分：1.真空烧结炉（见右图）2.连续烧结炉（见右图）最稳定烧结方式以真空烧结举例：一.真空烧结的优点有：1.极佳的制程稳定性，产品的制造品质控制容易2.烧结品品质极佳，表面不含有氧化层。材质不会有偏析的现象3.高速升温和恒温之控制甚佳，亦可达到高压气淬，制程有极佳的效率。4.工作环境比一般连续炉为佳，炉体不会放热，保温性良好，没有大量的排气，操作安静(除了机械帮浦会发出噪音外)。5.以操作成本和操作效率比较，真空炉的维修较经济。6.真空炉的操作全属自动化，操作简单。二.真空烧结的缺点：真空炉不论是批次式或连续式，其最大的缺点是设备的成本比较高。13真空烧结流程说明针对不同工件，制订该工件最稳定烧结排放方式萃取烧结排放烧结14再加工（部分）品质检验制成品出货加工：整形、攻牙等热处理：渗碳、淬火、回火等振动研磨、喷沙、抛光等表面处理：喷漆、电镀、电泳（ED）等1.CNC影像式量測针对小工件或抽样数多时,利用CNC量測系统达到检验时效及准确性.2.自动量产全检设备针对客戶端,部分重点尺寸需要确保时,我司会采取100%全检.1.4:后续加工及检验流程后加工细分为后加工5、根据产品要求不同，可以选择机加工、热处理、电镀、抛光、PVD、拉丝、镭雕等处理方式得到符合要求的产品151.5.2MIM工艺的技术优点MIM技术作为一种制造高质量精密零件的近净成形技术，具有常规粉末冶金、机加工和精密铸造方法无法比拟的优势，在制备具有三维复杂几何形状、均匀组织结构和高性能的近净成形产品方面具有独特的优势，具体如下：1.能象生产塑料制品一样，一次成形生产形状复杂的小型金属陶瓷等零部件（重量：0.1-500g、产品品质量越、且制程时间越长）2.制件各部分组织均匀、尺寸精度高、相对密度高（产品强度、硬度、延伸率等力学性能高，耐磨性好，耐疲劳，组织均匀、95%-99.5%混合密度、近铸造或锻造件）3.产品成本低，表面光洁度好，烧结0.003~0.005inch/inch、精密0.05%，一般无需后续加工。表面粗度好Ra5。制造良好表面抛4.产品质量稳定，生产效率高，原材料利用率高，生产自动化程度高，工序简单，易于实现大批量、规模化生产。5.可适用精密复杂的几何物体及各种合金、混合及特性材料的广泛应用6.0.5mm7.性质：可用材质范围广高韧性、高硬度、耐高溫、电性、磁性、高散热性、低热膨胀性材料等产品1.5.1MIM工艺的技术特点MIM是将金属粉末（例如不锈钢粉末）与塑胶混合后射出成形，因此可以得到与塑胶相同的成形结果。之后再以加热法或溶剂法，将混合的塑胶去除，进行烧结。这种技术不同於压缩的粉末冶金法，表层部与中心部的密度没有落差，可以生產均匀而高密度的產品。161.6MIM技术的应用领域1．计算机及其辅助设施：如打印机零件、磁芯、撞针轴销、驱动零件2．工具：如钻头、刀头、喷嘴、枪钻、螺旋铣刀、冲头、套筒、扳手、电工工具，手工具等3．家用器具：如表壳、表链、电动牙刷、剪刀、风扇、高尔夫球头、珠宝链环、圆珠笔卡箍、刃具刀头等零部件4．医疗机械用零件：如牙矫形架、剪刀、镊子5．军用零件：导弹尾翼、枪支零件、弹头、药型罩、引信用零6．电器用零件：微型马达、电子零件、传感器件7．机械用零件：如松棉机、纺织机、卷边机、办公机械等8．汽车船舶用零件：如离合器内环、拔叉套、分配器套、汽门导管、同步毂、安全气囊2.1P&M介绍P&M技术是结合MIM的前制程，调整结合剂的配方，加上不同与MIM后制程的机械注射挤压制程所改良出来的一种全新的生产制作流程17第二章P&M介绍2.2P&M制造流程说明：2.3P&M的优点一.简化工序1.1运用调配结合剂的比例来改善后段制程，简化工序。1.2减少混炼及脱脂的工序。二.可缩短生产时间除了1.1项的工序简化，加上变更毛胚制作过程，以及烧结的时间缩短了近达7-8小时。三.是一种不影响产品品质下的低生产成本生产技术。产品应用如下：汽、机车零件，电动代步车、运动器材、食品机器、计算机周边零件、手机零件、电动、气动、手动工具零件、事务机器、针车、纺织、电机、农机零件、油帮浦、齿轮、含油轴承、不锈钢零件、各种锁具及小五金等18193.1：PM概念粉末冶金是一种以金属粉末为原料，经压制和烧结制成各种制品的加工方法。粉末冶金技术包含三个主要步骤，首先，主要组成材料被造粒成细小颗粒的粉末;然后，将粉末填入成型模具内，施以一定的压力，先形成具有所需零件形状和尺寸的生坯体(greenbody),最后，对此坯体进行高温烧结。凹凸轮第三章PM介绍齿轮减震器配件通常按用途分为7类：①粉末冶金减摩材料：又称烧结减摩材料。通过在材料孔隙中浸润滑油或在材料成分中加减摩剂或固体润滑剂制得。材料表面间的摩擦系数小，在有限润滑油条件下，使用寿命长、可靠性高；在干摩擦条件下，依靠自身或表层含有的润滑剂，即具有自润滑效果。广泛用于制造轴承、支承衬套或作端面密封等。②粉末冶金多孔材料：又称多孔烧结材料。由球状或不规则形状的金属或合金粉末经成型、烧结制成。材料内部孔道纵横交错、互相贯通，一般有30%～60%的体积孔隙度，孔径1～100微米。透过性能和导热、导电性能好，耐高温、低温，抗热震，抗介质腐蚀。用于制造过滤器、多孔电极、灭火装置、防冻装置等。③粉末冶金结构材料:又称烧结结构材料。能承受拉伸、压缩、扭曲等载荷，并能在摩擦磨损条件下工作。由于材料内部有残余孔隙存在，其延展性和冲击值比化学成分相同的铸锻件低，从而使其应用范围受限。201.粉末冶金材料是指用几种金属粉末或金属与非金属粉末作原料，通过配料、压制成形、烧结等工艺过程而制成的材料。这种工艺过程称为粉末冶金法，是一种不同于熔炼和铸造的方法。其生产过程与陶瓷制品相类似，所以又称金属陶瓷法。2.粉末冶金法常用于制作硬质合金、减摩材料、结构材料、摩擦材料、难熔金属材料、过滤材料、金属陶瓷、无偏析高速工具钢、磁性材料、耐热材料等。3.2PM材料及用途介绍：④粉末冶金摩擦材料:又称烧结摩擦材料。由基体金属（铜、铁或其他合金）、润滑组元（铅、石墨、二硫化钼等）、摩擦组元（二氧化硅、石棉等）3部分组成。其摩擦系数高，能很快吸收动能，制动、传动速度快、磨损小；强度高，耐高温，导热性好；抗咬合性好，耐腐蚀，受油脂、潮湿影响小。主要用于制造离合器和制动器。⑤粉末冶金工模具材料:包括硬质合金、粉末冶金高速钢等。后者组织均匀，晶粒细小，没有偏析，比熔铸高速钢韧性和耐磨性好，热处理变形小，使用寿命长。可用于制造切削刀具、模具和零件的坯件。⑥粉末冶金电磁材料:包括电工材料和磁性材料。电工材料中，用作电能头材料的有金、银、铂等贵金属的粉末冶金材料和以银、铜为基体添加钨、镍、铁、碳化钨、石墨等制成的粉末冶金材料；用作电极的有钨铜、钨镍铜等粉末冶金材料；用作电刷的有金属-石墨粉末冶金材料；用作电热合金和热电偶的有钼、钽、钨等粉末冶金材料。磁性材料分为软磁材料和硬磁材料。软磁材料有磁性粉末、磁粉芯、软磁铁氧体、矩磁铁氧体、压磁铁氧体、微波铁氧体、正铁氧体和粉末硅钢