解析金属注射成型的工艺流程与关键技术

金属注射成型（MIM）作为融合塑料注射成型与粉末冶金的先进技术，凭借 “复杂成型 + 批量生产” 的优势，成为高端制造领域的关键工艺。其流程需历经四大核心环节，且每个环节都依托关键技术突破，才能实现产品高精度与高性能的统一。

MIM 的核心工艺流程环环相扣，缺一不可。第一步是喂料制备，需将 1-20μm 的金属细粉（如不锈钢、钛合金粉）与热塑性粘结剂（树脂 + 增塑剂 + 润滑剂）按 8:2 左右的比例混合。通过双螺杆挤出机高温搅拌，确保金属粉末均匀分散，避免团聚，最终制成具有良好流动性的喂料 —— 这是后续成型的基础。第二步为注射成型，利用改造后的塑料注射机，在 150-200℃温度、50-150MPa 压力下，将喂料注入精密模具，得到与成品形状一致的 “生坯”，此时需精准控制参数，防止缺料、气泡等缺陷。第三步是脱脂，即去除生坯中的粘结剂：溶剂脱脂可快速溶解部分粘结剂，热脱脂则通过 1-5℃/h 的梯度升温逐步挥发剩余成分，两者结合能避免生坯变形开裂，最终得到 “褐坯”。最后一步是烧结，将褐坯置于惰性气体或真空环境中，在金属熔点 80%-90% 的温度下（如不锈钢 1350-1450℃）恒温 2-4h，促使粉末颗粒扩散融合，产品会均匀收缩 10%-25%，需提前在模具设计中预留收缩量，最终获得致密成品。

关键技术是 MIM 工艺稳定的核心保障。首先是喂料均匀性控制，若粉末与粘结剂混合不均，会导致产品强度差异。通过 “分步混合”（先预混粉末与部分粘结剂，再加入剩余成分），搭配近红外光谱仪实时监测，可将粉末分布偏差控制在 5% 以内。其次是脱脂变形防控，采用低粘度溶剂加速粘结剂渗出，同时用支架固定生坯；热脱脂时按粘结剂分解温度梯度升温，平衡效率与稳定性。最后是烧结精度把控，通过 “恒温烧结 + 分段降温” 确保产品密度达理论密度 95% 以上，烧结炉内均匀温度场配合石墨夹具，可将尺寸精度控制在 ±0.5%。

如今，MIM 技术已广泛应用于汽车传感器外壳、医疗牙科种植体、消费电子 5G 滤波器等领域，既解决了复杂结构件加工难题，又将材料利用率提升至 95% 以上，成为推动精密制造升级的重要力量。