3D打印技术和MIM技术分析对比

金属粉末冶金***成形（l injection Molding ,简称“MIM”）是传统粉末冶金工艺与现代塑料***成形技术相结合而形成的一门新型近净型成形技术。MIM技术在制备几何形状复杂、***结构均匀、性能优异的近净形零部件方面具有独特的优势。MIM技术在加工体积很小、形状复杂而对材料要求很高的各中异型部件方面有优势，也适合于制作高精度微创***器械关键部件。MIM的发展进程20世纪70年代，美国学者Wiech首先开发出一种对金属粉末进行***成形的粉末冶金工艺。也可以制作不同材料的精密结构件，如陶瓷、铝合金、不锈钢、钛及镍钛合金等。

3D打印适合运用于航天，等个性化定制小批量制造需求，但如果把3D打印技术和金属粉末***成型工艺结合起来，会有更好的经济效益。

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。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。

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***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。步骤如下﹕1使表面粗糙度达到一定要求﹐可通过表面磨光﹐抛光等工艺方法来实现。

金属粉末增塑挤压成型与***成形工艺比较

粉末冶金技术发展到今天已经有了不少的分支和不同的工艺，在这其中***具有代表性的两种工艺非增塑挤压成型和***成形莫属了，虽然同属于粉末冶金，但是它们又有很多不同，今天就让小编带大家一起来了解一下吧。

先来看看金属粉末增塑挤压成形工艺，这是一种在金属粉末包套挤压等工艺的基础上发展而来的，可以在较低的温度下对具有优良流动性的铜、钨、硬质合金、高熔点金属间化合物以及陶瓷材料进行挤压成形的新工艺。目前该工艺已经有了专用的连续挤压设备。该工艺过程使用的物料是添加了一定量增速剂的具有优良流动性的金属粉末。主要集中在深圳、上海、江苏、浙江等沿海城市，据不完全统计有两百多家。利用该工艺生产的坯件，在经过干燥、烧结之后就可以成为***终成品了。

再来看一下另外一种新型的金属零部件成形工艺—金属***成形。它是将传统的粉末冶金和现代塑料注塑技术相结合并依托于粘结剂配方研发和喂料生产技术的一种近净成形工艺。它是一种发展历史久远但发展速度缓慢的成形工艺，该工艺的基本流程就是将金属粉末和粘结剂的混合物在一定的温度和压力条件xia注入特定的模腔中得到接近***终产品尺寸和形状的坯件，再对坯件进行脱粘、烧结得到具备一定机械性能的***终成品的过程。采用达克罗工艺处理的标准件、管接件经耐盐雾试验1200h以上未出现红锈。

通过以上的描述可以看出，粉末增塑挤压成形与***成形有很多相同的优点，所以近几年这两种工艺都得到了迅猛发展，两者共同的优点总结一下有四点：近净成形，都可以一次成形***接近制品***终形状的坯件;利用传统的铸造、机加工等防范难以生产的形状的金属制品，尤其是小型复杂零件和细长零件的成形中占有很大优势;可适用的材料范围都相当广泛，一些用常规办法不好制备成品的材料都可以采用此两种方法;该两种方法可以作为新材料及其产品的新的研发方法。③珠光体：铁素体和渗碳体组成的机械混合物叫做珠光体，常用P表示。

两者一个显著共同点是都要使用粘结剂。从粘结剂的选用及配方上来看，两者采用的粘结剂都可以归为三大体系，蜡基、jia基纤维素基和塑基，用量上也差不多，都在在8%～20%的质量比范围。从工艺上来看，都要在坯件成形以后进行粘结剂的彻底脱除。

但是两者也有很明显的不同，在原料上，增塑挤压成形使用的金属粉末粒度变化区间比较大，从几微米到几百微米都可以使用;而金属***成形对金属粉末的要求比较高，粉末的粒度一般在0.5-20微米之间，对粉末制备方法和粉末形状有着更高的要求，因此成形后的制品更致密，烧结时收缩率小，尺寸精度更高。综上，金属喂料生产的重要环节是混炼，而影响混炼效果的主要因素是粘结剂和金属粉末的配比和加入顺序，因此进行科学配比和加料对金属喂料的生产至关重要。

如果要说两者的差异的话，成形设备和物料受力的的不同是其另外一个显著的区别，增塑挤压成形采用的是专用螺杆挤压成形机，物料处于两向压缩和一向挤出拉伸的变形，其中的挤压力一般不会超过300Mpa;而***成形采用的***成形机，在成形过程中物料受到的是三向压应力，其变形是三向力的压缩变形。根据粘结剂体系中主要粘结剂组元及其性质可以把粘结剂体系分为热塑性粘结剂、热固性粘结剂、凝胶体系和水溶性粘结剂以及特殊体系等。

通过两者共同点和不同点的比较，我们认识到，两者都是当今粉末冶金技术新的发展方向，都可以在成形难加工材料的小尺寸复杂形状制品方面发挥优势，如果在精密度要求不是特别高的情况下可以采用增塑挤压成形工艺以降低生产成本，而精密度要求高的制品的成形则只能通过对粉末粒度要求严格的金属粉末***成形来实现。施加压力使接触面积增大，不管颗粒形状和表面粗糙度如何，这种接触面积大体上正比于施加的压力。

我国近十年来粉末冶金成形新技术综述

粉末冶金是一项集材料制备与零件成形于一体，节能、节材、***、***终成形、少污染的***制造技术，在材料和零件制造业中具有不可替代的地位和作用，已经进入当代材料科学的发展前沿。

   目前粉末冶金技术正向着高致密化、高性能化、低成本方向发展，本文着重介绍几种近十年来粉末冶金零件的成形新技术。

   一、温压技术

   温压技术是粉末冶金领域近几年发展起来的一项新技术，可生产出高密度、高强度，具有非常广泛的应用前景。所谓温压技术就是采用te制的粉末加温、粉末输送和模具加热系统，将加有特殊润滑剂的预合金粉末和模具等加热至130～150℃，并将温度波动控制在±2．5℃以内，然后和传统粉末冶金工艺一样进行压制、烧结而制得粉末冶金零件的技术。其技术关键：一是温压粉末制备，二是温压系统。九、蚀刻蚀刻：通常所指蚀刻也称光化学蚀刻，指通过***制版、显影后，将要蚀刻区域的保护膜去除，在蚀刻时接触化学溶液，达到溶解腐蚀的作用，形成凹凸或者镂空成型的效果。

   与传统工艺相比，温压成形的压坯密度约有0.15～0.30g／cm3的增幅，其密度可达7.45g／cm3。在相同的压制压力下，温压材料的屈服强度比传统工艺平均高11％，极限拉伸强度平均高13．5％，冲击韧性可提高33％。另外，温压零件的生坯强度高，可达2O～30MPa，比传统方法提高50—100％，不仅降低生坯搬运过程中的破损率而且能对生坯进行机加工，表面光洁度好。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***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。此外，温压工艺的压制压力低和脱模力小，同时零件性能均一，产品精度高，材料利用率高。

   温压工艺还有一个特点是工艺简单，成本低廉。研究表明，假如一次压制、烧结的普通粉末冶金工艺的成本为1.0，则粉末锻造的相对成本为2.0，复压复烧的相对成本为1.5，渗铜的相对成本为1.4，而温压技术的相对成本为1．25。目前，采用温压技术生产的粉末冶金零件已达200多种，零件重量在5—1200g。例如，德国SinterstahlGmbH公司用温压技术生产复杂的摩擦传动用同步齿环，在美国新奥尔兰举行的PM2TEC2001国际会议上获奖。该零件的齿部密度超过7.3g／cm，环体密度超过7.1g／cm，生坯强度达到28MPa。二、钝化处理所谓钝化处理是指在一定的溶液中进行化学处理﹐在镀层上形成一层坚实致密的﹐稳定性高的薄膜的表面处理方法。采用了扩散合金化的烧结硬压粉末，***低抗拉强度为850MPa。由于使用了温压技术和采用粉末冶金零件，使得综合成本降低了38％。

   二、流动温压技术

   流动温压技术(Warm Flow Compaction，简称WFC)是在粉末压制、温压成形工艺的基础上，结合了金属粉末***成形工艺的优点而提出来的一种新型粉末冶金零部件近净成形技术。其关键技术是提高混合粉末的流动性。它通过提高了混合粉末的流动性、填充能力和成形性，从而可以在8O～130~C温度下，在传统压机上精密成形具有复杂几何外形的零件，如带有与压制方向垂直的凹槽、孔和螺纹孔等零件，而不需要其后的二次机加工。☆组合为了节省库存与组装费用，当讲多个零件团结为一个零件时，可以受益。WFC技术既克服了传统粉末冶金在成形复杂几何形状方面的不足，又避免了金属***成形技术的高成本，是一项***潜力的新技术，具有非常广阔的应用前景。

   WFC技术作为一种新型的粉末冶金零部件近净成形技术，其主要特点如下：(1)可成形具有复杂几何形状的零件；(2)压坯密度高、密度均匀；(3)对材料的适应性较好；(4)工艺简单，成本低。