中国粉体网讯 根据金属粉末注射成形（MIM）的流程，MIM工艺需要的主要机械设备包括混炼造粒整体机、MIM专用注射机、脱脂炉、烧结炉以及多种检测设备、二次加工设备等。
混炼设备
为了使粉体表层均匀覆盖着黏结剂，同时具备良好的结合力、稳定性、成形性，以及有利于后续脱脂和烧结工艺，要求混炼装置扭矩和温度恒定，确保混料得到均匀的剪切力，防止粉体颗粒和组织偏析；要求捏合装置混料具有可重复性、便于清洗、能耗低，目前应用较成熟的捏合装置有双行星混料机、单螺杆挤出机、双偏心轮混料器、Z式齿轮混料器、密炼机，其中采用较多的是密炼机，它适用于金属粉体和黏结剂的密炼。
MIM注射料生产用的Z型混料机（图源：Winkworth Mixers）
密炼机螺旋式转子多选用2Cr13不锈钢铸件，硬度高，耐磨，耐腐蚀。特制的转矩传感器设备和转矩测量记录仪以及物料温度记录仪，能记录密炼过程中的物料温度、转矩的变化状况，并可反映密炼过程中电压、转速等技术参数。输出轴速度从20～50 r/min可平滑调整，效率高，适应各种物料不同配方的试验条件。
注射成形设备
为适用MIM工艺，对标准的塑料注射成形机都要进行一些较小的改进，包括注射缸、螺杆的几何形状等。和标准的热塑性塑料注射成形相比，MIM的压缩比较小，一般采用（1.4～1.6）：1.0，同时，螺杆材料的耐磨性要高，压缩区要加长。
实际制作中，常用的成形装置有双回路注射成形机、双模板注射机、无拉杆注射机、全自动注射机、电磁动态注射成形机等。双模板注射机把塑化和注射分离，塑化由挤出机稳定塑化；双柱塞锁模力稳定均衡，计数精确；双模板无拉杆注射机大大简化了注射机锁模系统；全自主注射机采用电动机械驱动结构代替液压动力传动系统，扭矩得到高传动转速与行程调节更精确。其中，柱塞注射机因其稳定性高、测量精确，在实际生产中更受行业内人士的青睐。
脱脂设备
目前生产中常用的脱脂方法有热脱脂、溶剂脱脂、催化脱脂、虹吸脱脂等。考虑不同工业生产规模以及实际工业生产状况，按照脱脂方法可将设备分成热脱脂炉、溶剂脱脂炉、虹吸脱脂炉、催化脱脂炉；也可根据机器工作方式，将脱脂设备分成批料式和连续式两种，其中催化脱脂是比较先进的脱脂方法，连续式脱脂烧结一体炉被应用于工业化生产中。当成形出生坯后，进行脱脂，通过萃取方法将生坯中黏结剂分离出来，再通过烘干将坯体中萃取剂蒸发，最后进行烧结。
烧结设备
烧结过程通常在真空或气氛下高温加热，使脱脂的坯体最终致密化。按烧结压力分为常压烧结和加压烧结；按工作方式分成间断式和连续式两类；按加热方式主要分成电阻加热电炉和感应加热电炉，同时又可以分为对烧结体直接电加热和间接电加热两种形式；按烧结温度差异，可把烧结装置分成中温烧结炉（900～950℃）和高热烧结炉（1100～1 700℃）；按保护气氛的差异又可分成空气烧结炉、氢气烧结炉（如钼丝炉、不锈钢管式氢气炉）、真空烧结炉等，真空烧结炉和钼丝炉实际应用较广。
资料来源：
[1]王浩然等：金属粉末注射成形工艺及研究进展，山东工业陶瓷研究设计院
[2]R M German：金属注射成形（MIM）生产工艺与应用概要，圣地亚哥州立大学
（中国粉体网编辑整理/平安）
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