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1、粉末注射成形定義：將金屬粉末和成形劑制成具有流動(dòng)性的膏狀物，注入成形機(jī)后加溫加壓的成形技術(shù)。粉末注射成形(PowderInjectionMolding，PIM)是傳統(tǒng)粉末冶金技術(shù)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地結(jié)合了塑料工業(yè)的注射成形技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一門新興的近凈成形工藝，現(xiàn)代塑料注射成形技術(shù)+粉末冶金技術(shù)新型粉末冶金近凈成形技術(shù)（PIM技術(shù)）粉末注射工成藝形流程基本工藝過(guò)程可分為四個(gè)基本階段，即喂料制備、注射成形、脫脂、燒結(jié)。第一階段喂料制備包括幾個(gè)獨(dú)立的步驟，即原料粉末的預(yù)混合、粘結(jié)劑的制備、粉末/粘結(jié)劑喂料的混煉、喂料制粒。第二階段為注射
2、成形，這一階段完全不同于傳統(tǒng)粉末冶金的壓制成形，而是類似于塑料工業(yè)中的成形工藝，在一定壓力和溫度下將喂料以流體形式注入模腔一次成形出三維精細(xì)復(fù)雜形狀和結(jié)構(gòu)。第三階段為脫脂，這一階段屬于粉末注射成形工藝獨(dú)有的步驟，因?yàn)樵谶@一階段要從坯塊中脫除約30一50vol%的粘結(jié)劑，完全不同于傳統(tǒng)粉末冶金壓制工藝中極少量的表面活性劑的脫除。最后一階段為燒結(jié)，此階段類似于傳統(tǒng)粉末冶金中的燒結(jié)，但也有一些區(qū)別。傳統(tǒng)粉末冶金壓坯在燒結(jié)前一般都己有90%以上的相對(duì)密度，要達(dá)到全致密化只須消除約10%的孔隙即可。而粉末注射成形坯在脫脂后、燒結(jié)前只有60%
3、左右的相對(duì)密度，要達(dá)到全致密化須消除約40%的孔隙，燒結(jié)難度大大增加.粉末注射成形技術(shù)的特點(diǎn)（1）可以直接制備出具有最終形狀和尺寸的復(fù)雜零部件例如：非對(duì)稱零件，帶溝槽、橫孔、盲孔的零件，壁厚變化比較大的零件，表面帶花紋和文字的零件等。（2）產(chǎn)品性能優(yōu)越由于PIM產(chǎn)品微觀組織均勻，沒(méi)有鑄造工藝中出現(xiàn)的粗大結(jié)晶組織和成分偏析，產(chǎn)品密度高，其力學(xué)性能要明顯優(yōu)于精密鑄造材料和傳統(tǒng)粉末冶金材料。（3）可以實(shí)現(xiàn)零部件一體化由于加工技術(shù)或材料性能的原因，有些部件采用傳統(tǒng)技術(shù)制造時(shí)，需要加工成幾個(gè)零件來(lái)組裝，有時(shí)幾個(gè)零件的材料還不一樣。采用PIM
4、技術(shù)則可以直接制成一個(gè)整體的復(fù)合部件。（4）材料適應(yīng)性廣可以說(shuō)：能制成合適粉末的任何材料都可以用PIM技術(shù)制造零部件。高分子材料復(fù)合材料金屬材料陶瓷材料（5）生產(chǎn)成本低主要表現(xiàn)在：?可以減少甚至消除機(jī)加工；?材料利用率高；?生產(chǎn)線建設(shè)規(guī)模靈活、投資少；?生產(chǎn)線高度自動(dòng)化。粉末注射成形技術(shù)的特點(diǎn)近凈形、零高性能部件一體化傳統(tǒng)技術(shù)，5件組合粉末注射成形技術(shù)高效率應(yīng)用廣泛低成本PIM技術(shù)：1件Today’sHottestComponentsFormingTechnology國(guó)際上普遍認(rèn)為：該技術(shù)的發(fā)展將會(huì)導(dǎo)致零部件成形與加工技術(shù)的一場(chǎng)革
5、命，被譽(yù)為“當(dāng)今最熱門的零部件成形技術(shù)”。美國(guó)將該技術(shù)列為對(duì)經(jīng)濟(jì)繁榮和國(guó)家持久安全起至關(guān)重要作用的“國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)”。表1PIM和精密鑄造成形能力的比較粉末注射成形與傳統(tǒng)成形技術(shù)的比較PIM技術(shù)的局限?加入大量高分子聚合物作粘結(jié)劑為粉末提供流動(dòng)性，以保證實(shí)現(xiàn)成形復(fù)雜形狀的零件。粘結(jié)劑的脫除卻是一個(gè)需要嚴(yán)格控制的長(zhǎng)時(shí)間過(guò)程，增加了產(chǎn)品的成本。?PIM產(chǎn)品是通過(guò)很大的燒結(jié)收縮來(lái)實(shí)現(xiàn)致密化，所以需采用微細(xì)粉作原料，而微細(xì)粉的價(jià)格是常規(guī)粉末的數(shù)倍，這進(jìn)一步增加了產(chǎn)品的?成本。在小批量生產(chǎn)形狀簡(jiǎn)單的零件方面，PIM無(wú)法取代傳統(tǒng)粉末冶金技術(shù)的主
6、導(dǎo)地位。?PIM零件的尺寸小，為0.5~10mm左右，PIM產(chǎn)品的應(yīng)用市場(chǎng)分布市場(chǎng)狀況及預(yù)測(cè)?世界市場(chǎng)1999年：10億美元2010年：24億美元?中國(guó)市場(chǎng)2000年：<1千萬(wàn)人民幣元2005年：5－8億人民幣元2010年：>25億人民幣元電子封裝零件新型Al/SiCp復(fù)合材料殼體AlN陶瓷基板、W/Cu合金殼體金屬管殼混合電路封裝(a)(b)(c)(d)(a)(b)(a)止血鑷子(b)內(nèi)窺鏡活體取樣鉗(c)腹腔鏡剪刀(c)(d)(e)(d)體內(nèi)縫合器(e)腹腔鏡手持電源開(kāi)關(guān)零件各種形式的牙齒矯形托槽圖1.7高爾夫球頭、箭彈尾翼（
7、HaynesInternational)FamousSwitzerlandSwatchWatches碳化硅陶瓷高溫渦輪盤PIM硬質(zhì)合金耐磨產(chǎn)品7件手槍零件1998年獲世界粉末冶金設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)集束箭彈小箭鎢基合金箭頭鐵基合金尾翼霰彈槍反坦克穿甲彈鎢合金彈芯反導(dǎo)彈集束炮彈鎢環(huán)導(dǎo)彈陀螺儀力矩器AlN骨架PIM產(chǎn)品匯集三、在國(guó)防軍工中的應(yīng)用舉例美國(guó)Kinetics公司以色列Metalor公司RearNightSightforRifle（步槍夜間瞄準(zhǔn)器）――與原機(jī)加工工藝相比，生產(chǎn)成本減少了60%。316L不銹鋼轉(zhuǎn)子（導(dǎo)彈彈頭安全裝置）――原機(jī)
8、加工生產(chǎn)的成本是MIM的7倍法國(guó)Impac技術(shù)公司2001年獲得國(guó)際粉末冶金大會(huì)設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)產(chǎn)品Fe-7%Ni合金CarrierforRifle（步槍支座）Fe-7%Ni合金槍機(jī)保險(xiǎn)栓美國(guó)Parmatech公司粉末注射成形槍扳機(jī)粉末注射成形槍管套粉末注
