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粉末注射成形技術

粉末注射成形（Powder Injection Molding，簡稱PIM）是將現代塑料注射成形技術引入粉末冶金領域而形成的一門新型粉末冶金近凈形成形技術。其基本工藝過程是：首先將固體粉末與有機粘結劑均勻混練，經制粒后在加熱塑化狀態下用注射成形機注入模腔內固化成形，然后用化學或熱分解等方法將成形坯中的粘結劑脫除，最后經燒結致密化得到最終產品，其工藝過程如圖1所示。它不僅保持了粉末冶金技術可以制備用熔鑄方法無法或很難制備的材料的特點，還可以像成形塑料產品一樣制備金屬或陶瓷零件，把粉末冶金技術的成形能力提高到了前所未及的程度。它是小型復雜零部件成形與加工技術的一場革命，成為了新型制造業中最為活躍的前沿技術領域，代表著粉末冶金技術發展的主要發展方向。近年來得到了世界各工業發達國家的高度重視，被國際上譽為“當今最熱門的零部件成形技術”和“21世紀的成形技術”。美國已將其列為對國家經濟繁榮和持久安全起至關重要的“國家關鍵技術”之一。其產品廣泛應用于電子信息工程、生物醫療器械、辦公設備、汽車、機械、五金、體育器械、鐘表業、兵器及航空航天等眾多工業領域。粉末注射成形技術的特點主要有：能直接成形幾何形狀復雜的小型零件；零件尺寸精度高（±0.1%~±0.5%），表面光潔度好（粗糙度1~5μm）；產品相對密度高（95~100%），組織均勻，性能優異；適合各種粉末材料的成形，產品應用十分廣泛；原材料利用率高，生產自動化程度高，工序簡單，可連續大批量生產；無污染，生產過程為清潔工藝生產。十多年來，北京科技大學粉末冶金研究所的曲選輝教授課題組在國家“863”計劃、“973”計劃、國家軍工科研計劃、北京市科委重大科研項目和國家杰出青年基金等的資助下，在粉末注射成形關鍵技術、應用開發、產業化關鍵技術與裝備等方面進行了深入系統的研究，并取得了一系列創新性成果，開發出了一系列具有自主知識產權的新工藝、新配方，研制的許多產品已成功應用于我國國防和民用領域。目前已擁有7項國家發明專利，多項研究成果獲省部級以上科技進步獎。其技術水平處于國內領先、國際先進水平。本技術現已成為國家科技部重點推廣項目之一。

北京科技大學 2021-04-11

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