金属粉末的选择是决定产品性能的第一道关卡。行业通常采用粒径分布严格控制在D50  8~12μm的近球形粉末，其形状保证了良好的流动性与高填充密度，而精细的粒径则直接关系到烧结后的表面光洁度与致密性。从耐腐蚀的316L不锈钢到高强度的17-4PH，从难熔的钨合金到高价值的钛合金，材料的选择几乎无所不包。

粘结剂体系则是赋予金属粉末“可塑性”的关键。现代MIM多采用多组分塑基粘结剂系统：聚甲醛（POM）作为主粘结剂提供生坯强度；聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）作为副粘结剂提供棕坯强度；石蜡、微晶蜡作为增塑剂，在注射时降低粘度，改善流动性；微量的表面活性剂则确保金属粉末与有机载体完美润湿，减少颗粒团聚。

在混炼阶段，金属粉末与粘结剂在精密控温的混炼机中进行强力、均匀的剪切混合。形成粉末与粘结剂高度均一、无团聚、无偏析的膏状复合物。随后，这些膏体被挤出、冷却、造粒，成为直径数毫米的均质“喂料”颗粒。这一过程的稳定性，直接决定了后续所有工序的成败。

喂料颗粒被送入注塑机，进入注射成型阶段

模具设计需精确计算高达15-20%的烧结收缩率，常规零件需要在尺寸上进行等比例放大；特殊结构零件（如薄壁、长件、特大件等）需要根据经验调整，不同方向不同比例放大。浇口与流道系统必须确保喂料能均匀、平稳地填充复杂型腔的每一个角落，同时模具的分型、排气设计能有效避免熔接痕、困气等缺陷产生。

在精确控制温度的料筒中，喂料熔融，在高注射压力下被高速注入模腔，迅速填充齿轮的每一个齿形、手术器械的精密内腔或连接器的复杂卡扣结构。冷却定型后，顶出的零件被称为 “生坯” 。

此时的生坯，外形与最终产品别无二致，但尺寸更大，内部由粘结剂骨架包裹金属粉末构成，其强度脆弱，如同粉笔。

脱脂是MIM工艺中重要的一环，其目的是安全、有效地移除生坯中的主要粘结聚甲醛（POM），为烧结留下多孔通道，而剩余副粘结剂聚乙烯（PE）等作为骨架支撑金属粉末。

在100-150℃的温度区间，持续通入硝酸蒸汽，在酸催化作用下，POM的分子链会发生“解聚反应”，直接从固态变为气态甲醛逸出。这个过程速度极快、不产生液相，因此能完美保持坯体形状。整个过程通常在8H左右。

脱脂后的产物称为“棕坯”。它保留了完整的宏观形状，但是微观上已是充满间隙的海绵体，强度极低，需像对待珍贵瓷器般用专用治具搬运。此阶段任何温度失控或进酸量控制不均，会直接导致零件开裂，在后续烧结鼓包或变形，造成批量性报废。

烧结是赋予MIM零件最终灵魂的步骤。脆弱的棕坯被小心放置在专用的烧结支架上，送入高温烧结炉。

在严格控制的保护气氛（真空、氢气或氩气）下，零件被加热到500-600℃左右分解剩余粘结剂，随后被加热到基体材料熔点的85%-95%（例如，不锈钢约为1300-1400°C）。在高温驱动下，粉末颗粒间的原子开始剧烈扩散，颗粒间的颈部逐渐长大，孔隙不断缩小、圆化并最终闭合。

这一伴随着显著体积收缩（线性收缩15-20%）的致密化过程，使零件密度达到理论密度的96%-99.5%以上，微观组织变得致密、均匀。材料的机械性能发生飞跃，强度、硬度、延伸率等指标可媲美同材质锻件。精准的炉温均匀性控制和科学的装炉方式，是控制零件一致性和最小化变形的关键。

走出烧结炉的MIM零件已是高性能的“准成品”，但对于尖端应用，这往往不是终点。一套精密的后续加工体系，确保其满足最严苛的要求。

CNC精加工：MIM虽能实现近净成形，但对于超高精度的装配面（如轴承位，要求±0.01mm）、螺牙或无法直接成形的倒扣位，仍需通过数控机床进行局部精铣、车削或磨削。这实现了MIM设计自由度与终极精度的完美结合。

自动化清洗：烧结和CNC加工后，零件表面附着切削液、油脂和微屑。通过一条集成了超声波清洗、多级漂洗（常用去离子水）与高效干燥的自动化生产线，可以深入复杂内腔，实现彻底、一致的清洁，为后续表面处理或直接装配奠定基础。

全方位检验：质量贯穿始终。首件或批次抽检件会使用OMM、CAV、三坐标等检测设备进行全尺寸测量/扫描，验证收缩一致性。关键装配尺寸可能进行100%全检（使用通止规、光学影像仪）。抽样产品则会进行拉伸、硬度等力学测试，以及金相分析（检查孔隙率与组织）。

MIM工艺链远非独立工序的简单串联，而是一个深度融合材料学、模具设计与精密模具制造技术、高分子工艺与冶金技术的系统工程。它成功打破了复杂几何形状、优异材料性能与大规模低成本制造之间的传统壁垒，其价值已在从消费电子到生物医疗的众多高端领域得到验证。

在这一精密制造的前沿领域，拓米集团正以其深厚的技术积淀与完整的工艺链条，深度参与并推动着这一进程。集团将MIM视为实现客户复杂设计构想的关键赋能技术，不仅致力于工艺本身的精益求精，更注重从材料研发、模具设计、批量生产到后续精加工的全流程协同与品质闭环。

来源：拓米集团

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