金属粉末注射成型（MIM）是一种将粉末冶金与塑料注射成型技术深度融合的近净成型工艺，尤其适用于五金工具领域复杂结构件的高效制造。其关键流程包括：将微米级金属粉末（粒径2-20μm）与热塑性粘结剂（如聚甲醛、石蜡）按比例混合，通过密炼机制成均匀喂料；随后将喂料加热至150-200℃后注入高精度模具，成型出与终产品形状接近的生坯；再通过溶剂脱脂或催化脱脂去除粘结剂，形成多孔骨架；终在高温烧结炉（1100-1400℃）中完成致密化，获得全致密金属零件。相较于传统五金工具制造工艺（如锻造、机加工），MIM技术突破了复杂结构成型的限制，可一次性实现内螺纹、异形孔、薄壁等特征的同步成型，材料利用率高达95%以上，明显减少废料产生。例如，制造活动扳手头部时，MIM能将传统工艺需分步加工的齿轮齿条、定位销孔等结构整合为单一零件，生产效率提升3倍以上。泽信引入AI视觉检测，MIM零件不良率降至0.01%以下。浙江五金工具金属粉末注射销售厂家
喂料制备是MIM工艺的基础，其质量直接影响终零件的性能。金属粉末需选择高纯度（杂质含量<0.1%）、球形度好（流动性佳）的原料，例如316L不锈钢粉末的氧含量需控制在200ppm以下，以避免烧结时产生氧化夹杂。粘结剂体系的设计则是关键挑战，需平衡流动性、脱脂效率和烧结收缩率：典型的蜡基粘结剂由石蜡（40%-60%）、聚乙烯（20%-40%）和硬脂酸（5%-10%）组成，可在80-120℃下熔融并与粉末均匀混合，形成粘度适中的喂料（粘度范围1000-5000Pa·s）。注射成型阶段需精确控制工艺参数：模具温度通常保持在40-80℃，以防止喂料过早凝固；注射压力为100-200MPa，确保喂料充分填充模腔；保压时间则根据零件壁厚调整（0.5-5秒），以减少缩孔缺陷。某企业通过优化模具流道设计，将316L不锈钢齿轮的成型周期从120秒缩短至80秒，同时将废品率从15%降至5%以下。江苏金属粉末注射上百种MIM零件品种，从微型齿轮到汽车传感器，应用场景宽泛。
随着5G、物联网技术的普及，转轴需向微型化、集成化方向发展。MIM工艺正探索纳米粉末（粒径<1μm）的应用，以进一步提升零件强度和表面质量。例如，采用气雾化法制备的纳米晶不锈钢粉末，可使转轴的屈服强度提升至1500MPa，同时将烧结温度降低100℃，缩短生产周期。此外，多材料MIM技术（如金属-陶瓷复合成型）可实现转轴局部区域的硬度梯度控制，满足复杂工况需求。然而，该技术仍面临粉末成本高、模具寿命短等挑战，需通过循环利用回收粉末、开发耐高温模具材料等手段降低成本。据预测，到2028年，全球转轴MIM市场规模将达12亿美元，年复合增长率超过15%。
烧结是MIM工艺中实现零件致密化与性能提升的关键步骤。其原理是通过高温（通常为金属熔点的70%-90%）使粉末颗粒间发生扩散连接，消除孔隙并形成连续金属基体。例如，316L不锈钢的烧结温度为1350-1400℃，保温时间2-4小时，配合氢气气氛还原表面氧化层，可获得抗拉强度>520MPa、延伸率>30%的零件，性能接近锻造材料；钛合金（Ti6Al4V）的烧结则需在真空或氩气保护下进行，温度控制在1250-1300℃，以避免晶粒粗化导致韧性下降。烧结后的零件可能需进行后处理以进一步提升性能：热处理（如固溶+时效）可调整组织结构，提高硬度与耐磨性；表面处理（如抛光、喷砂、PVD镀层）可改善外观与耐腐蚀性。某汽车零部件厂商通过优化烧结曲线与后续深冷处理，将变速箱同步器齿环的疲劳寿命从10万次提升至50万次，满足了高级车型的严苛要求。MIM工艺降低材料浪费，金属利用率达95%以上，优于传统加工。
MIM技术兼容多种金属材料体系，涵盖铁基、镍基、钴基合金以及钛合金、不锈钢等，能够根据应用场景定制材料性能。例如，在消费电子领域，316L不锈钢通过MIM成型后，经固溶处理和时效强化，抗拉强度可达800MPa，耐腐蚀性满足盐雾测试1000小时无锈蚀，适用于手机转轴、智能手表表壳等高频使用部件；在汽车工业中，低合金钢（如4140钢）经MIM制造的传动齿轮，通过渗碳淬火处理，表面硬度可达HRC58-62，心部韧性保持良好，满足20万次疲劳测试需求。此外，MIM支持材料成分的精确调控，如添加0.1%-0.5%的钼元素可提升不锈钢的高温稳定性，添加0.05%的硼元素能细化晶粒，提高材料强度。近年来，多材料MIM技术（如金属-陶瓷复合成型）进一步拓展了应用边界，例如在发动机阀门中集成耐磨碳化钨涂层，实现局部区域性能的梯度优化。医疗级MIM零件通过ISO 10993认证，满足生物相容性要求。揭阳户外用品金属粉末注射加工
从2019年至今，泽信用MIM技术重新定义金属零件制造标准。浙江五金工具金属粉末注射销售厂家
MIM技术的材料适用性正从传统不锈钢、低合金钢向高性能合金和复合材料扩展。目前，可商业化应用的MIM材料已超过50种，包括铁基（如4140铬钼钢）、镍基（如Inconel718高温合金）、钴基（如Stellite6耐磨合金）以及钛合金（如Ti6Al4V）。其中，钛合金MIM零件因生物相容性优异，在医疗植入物领域增长迅速：某企业利用MIM技术制造的髋关节球头，通过优化粉末粒径分布（D50=8微米）和烧结工艺，将孔隙率降低至0.5%以下，疲劳寿命较传统铸造件提升3倍。此外，金属-陶瓷复合粉末的MIM成型也取得突破，例如在316L不锈钢基体中添加10%碳化钨（WC）颗粒，可制备出硬度达HRC60的模具镶件，使用寿命较普通模具钢提高5倍。在应用领域方面，MIM正从消费电子（如手机卡托、摄像头支架）向航空航天（如涡轮叶片冷却孔结构件）、能源（如燃料电池双极板）等高级市场渗透，预计到2025年全球MIM市场规模将突破50亿美元。浙江五金工具金属粉末注射销售厂家
