MIM工艺中的固相烧结和液相烧结

在金属注射成形工艺中，烧结是一个非常关键的环节，它是将脱脂后的多孔坯件进行致密化的过程。烧结过程中温度和时间的把握直接影响到***终成品的性能，在该工艺中，名副其实需要掌握好火候的就是这个环节。脱脂后的坯件在进行烧结时粉末在低于其主要组成成分的温度下通过原子前一来完成粉末颗粒间的联结，减少颗粒间的空隙，从而达到致密化的目的。在MIM工艺中，致密化后的坯件还是会具有人们事先设计好的与注射模具相符的形状，只是经过烧结变得具有了一定强度和性能，可以承受一定的外力，不会像刚脱完脂的坯件那样多孔易碎。金属注射成形（MetalInjectionMolding，MIM）是一种适于生产小型、三维复杂形状以及具有特殊性能要求制品的近净成形工艺。

曾经有人从两个方面总结MIM烧结的特点，从宏观来看，坯件整体的气孔率下降、坯件的致密度提高，从微观来看，粉末颗粒的原子发生里质点转移，使粉末不需要粘结剂的作用便可产生颗粒间的粘结来保持一定的形状和性能。

烧结的原理就是在一定的温度下，利用热的力量刺激粉末的原子使其发生物理位置的迁移，将粉体状的坯件变成颗粒联结紧密的块状的坯件。由此可以看出温度对于烧结的重要性，从理论上来讲，温度越高，烧结过程中产生的原子迁移运动越迅速，从一个位置到另一个位置的原子的量也就越多，烧结过程也就进行得越快。中性气氛：中性气氛主要包括氮气、氨气和真空，真空烧结能够避免气氛中的有害成分对粉末冶金零件造成污染等不利影响。

在实际的生产应用中，人们会经常提到两个词：固相烧结和液相烧结，其实这没有什么费解的，关于二者的区别，简单一点说就是根据烧结温度不同，固相烧结就是烧结温度低于所有组成成分的熔点，而液相烧结则是烧结温度低于主要组成成分的熔点。同时这两种烧结方法又有一个共同点：都是不施加外部压力的情况下进行的。技术特点：拉丝处理可使金属表面获得非镜面般金属光泽，同时拉丝处理也可以消除金属表面细微的瑕疵。

因此，固相烧结和液相烧结又被成为无压烧结，这主要是相对于热压、热锻、热等静压等加压烧结方法而言的。在MIM工艺中一般都是采用无压烧结的方法进行坯件的烧结。

我国MIM现状及存在主要问题

经过二十多年的发展，我国MIM从业人员不仅突破了技术封堵，并且研制开发大量的MIM产品，拓展了市场。近年来随着中国制造2025的提出，MIM产品市场需求日益旺盛，MIM企业如雨后春笋般的成长，MIM行业呈现出更加广阔的前景和良好的发展潜力。技术难点及改善关键点：阳极氧化的良率水平关系到***终产品的成本，提升氧化良率的重点在于适合的氧化剂用量、适合的温度及电流密度，这需要结构件厂商在生产过程中不断探索，寻求突破。

但是从行业发展的总体情况来看，我国现阶段的MIM前景喜人，但在某些方面与国外还存在一定差距。

1、行业发展欠规范，产品品种少、质量差、市场竞争能力不强；

2、企业规模小，工艺装备水平落后，质量效益难提高；

3、***人才少，科研开发能力差，持续发展后劲不足。

现在问题MIM改进措施及建议

美国、欧洲及日本等世界工业发达国家上世纪90年代初基本完成MIM技术向MIM产业发展的转变，我国MIM行业与国外总体水平差距大概在10-15年。目前我国适逢制造业发展有利时期，MIM技术应用空间大，产品市场前景广阔，这无疑为我国加快MIM行业的发展提供了难得的战略好机遇。金属喂料的生产是金属注射成形行业不可或缺的组成部分，因为工艺技术要求注射原料必须为一定大小的均匀颗粒，而不能直接使用粉末。

热流道技术

热流道注射模具是真正的无流道凝料注射模具，热流道技术是注射工艺过程中的一项***技术。

通过精密的设计、制造和控制技术，使整个流道内的注射料始终保持熔融状态，不产生流道凝料，不流涎，不使注射料过热分离或降解。

热流道结构主要是有主流道喷嘴、流道板、喷嘴、加热和测温元件、安装和紧固零件组成。

由于技术难度很高，整个热流道系统目前一般有***的公司设计制造。整套复杂的热流道模具有经验丰富的注射模具企业和热流道装备公司共同设计和制造，以保证注射成型顺利的进行。

热流道系统模具结构复杂，成本较高，适合大批量连续生产:

-采用热流道系统无流道凝料脱模过程，整个注射过程更容易实现自动化控制；

-没有流道回收料掺入使用，生产过程稳定性提高，大批量生产产品质量一致性提高；

-流道压力损失减小，注射压力可以降低，降低了注射料分离降解的倾向，降低了产品的残余应力，减小变形；

-保压时间更长且有效，减小注射件的收缩率，零件各部位密度更加均匀；

-可以制造尺寸更大、壁厚更薄、形状更加复杂、精度更高的制品；

-与通常MIM模具不能采用的潜伏式浇口结合，减少毛坯浇口处理环节，可以提高生产效率；

-节约能源，大批量生产可以降低成本。