粉末成型技術的案例
粉末冶金成型技術
粉末冶金成型是粉末冶金生產中的基本工序之一，目的是將松散的粉末制成具有預定幾何形狀、尺寸、密度和強度的半成品或成品。粉末冶金成型技術是利用金屬粉末以及化合物粉末的混合物為原料，經過成型燒結操作，制取金屬氧材料及其復合材料的加工方法。
技術文章 | 金屬粉末射出成型(MIM)
表3：兩岸綜合20 大MIM 工廠
產品應用
金屬粉末射出成型的應用開始有了重大的變更，今年邱博在ASM 雜志所推出一系列的MIM 新產品文章，都已經充分的說明電子3C 產業不景氣的狀態下，MIM 產業自尋出路并斬獲不少好訂單，包含如下：
筆記本電腦轉軸開始變化到折疊屏智能手機轉軸；
縫紉機配件大量改用MIM 工藝，棄用傳統沖壓與精密鑄造、壓鑄工藝；
廣東省陽江市的菜刀與指甲刀出貨量驚人；
3C 產品的EMS 場使用MIM 治具與夾具，第三世界用起MIM 醫療器械與工具；
高端品牌包與皮具使用MIM 制作精品扣件與標牌（圖4）；
美國高爾夫球桿頭配件也開始用MIM 工藝制作（圖4）；
小模數小齒輪開始利用MIM 工藝。
圖4：高端品牌包與高爾夫球具也都開始用到MIM 制品
小結
金屬粉末射出成型最少改變了我個人，把我再推向另一個需要粉末成型技術的技術──金屬積層制造，然而我所擁有的知識卻都是來自MIM，各位讀者一定仔細理解粉末技術的重要性，這是恩師邱博在2010 年領我進到粉末技術世界一再叮嚀我并要求我的事情，沒想到在2019 年開始當顧問進行巡迴授課時，我也開始和各公司的伙伴們說起和邱博同樣的話。學海無垠、唯勤是岸，正如我最喜歡從事的工作──金屬粉末射出成型工藝教學，早出、晚歸并與各位同在生產線上、混料機、射出機、脫脂爐和燒結爐的旁邊，感受MIM 給我生命的力量。■
摘錄自：ACMT【SMART Molding】簡體中文 ? V080-(2023/10月刊)
展開 金屬粉末射出成型(MIM)
表3：兩岸綜合20 大MIM 工廠
產品應用
金屬粉末射出成型的應用開始有了重大的變更，今年邱博在ASM 雜志所推出一系列的MIM 新產品文章，都已經充分的說明電子3C 產業不景氣的狀態下，MIM 產業自尋出路并斬獲不少好訂單，包含如下：
筆記本電腦轉軸開始變化到折疊屏智能手機轉軸；
縫紉機配件大量改用MIM 工藝，棄用傳統沖壓與精密鑄造、壓鑄工藝；
廣東省陽江市的菜刀與指甲刀出貨量驚人；
3C 產品的EMS 場使用MIM 治具與夾具，第三世界用起MIM 醫療器械與工具；
高端品牌包與皮具使用MIM 制作精品扣件與標牌（圖4）；
美國高爾夫球桿頭配件也開始用MIM 工藝制作（圖4）；
小模數小齒輪開始利用MIM 工藝。
圖4：高端品牌包與高爾夫球具也都開始用到MIM 制品
小結
金屬粉末射出成型最少改變了我個人，把我再推向另一個需要粉末成型技術的技術──金屬積層制造，然而我所擁有的知識卻都是來自MIM，各位讀者一定仔細理解粉末技術的重要性，這是恩師邱博在2010 年領我進到粉末技術世界一再叮嚀我并要求我的事情，沒想到在2019 年開始當顧問進行巡迴授課時，我也開始和各公司的伙伴們說起和邱博同樣的話。學海無垠、唯勤是岸，正如我最喜歡從事的工作──金屬粉末射出成型工藝教學，早出、晚歸并與各位同在生產線上、混料機、射出機、脫脂爐和燒結爐的旁邊，感受MIM 給我生命的力量。■
摘錄自：ACMT【SMART Molding】簡體中文 ? V080-(2023/10月刊)
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展開 金屬粉末射出成型(MIM)
表3：兩岸綜合20大MIM工廠
產品應用
金屬粉末射出成型的應用開始有了重大的變更，今年邱博在ASM雜志所推出一系列的MIM新產品文章，都已經充分的說明電子3C產業不景氣的狀態下，MIM產業自尋出路并斬獲不少好訂單，包含如下：
筆記本計算機轉軸開始變化到折疊屏智能手機轉軸；
縫紉機配件大量改用MIM工藝，棄用傳統沖壓與精密鑄造、壓鑄工藝；
廣東省陽江市的菜刀與指甲刀出貨量驚人；
3C 產品的EMS場使用MIM治具與夾具，第三世界用起MIM醫療器械與工具；
高端品牌包與皮具使用MIM制作精品扣件與標牌（圖4）；
美國高爾夫球桿頭配件也開始用MIM工藝制作（圖4）；
小模數小齒輪開始利用MIM工藝。
圖4：高端品牌包與高爾夫球具也都開始用到MIM制品
小結
金屬粉末射出成型最少改變了我個人，把我再推向另一個需要粉末成型技術的技術──金屬積層制造，然而我所擁有的知識卻都是來自MIM，各位讀者一定仔細理解粉末技術的重要性，這是恩師邱博在2010年領我進到粉末技術世界一再叮嚀我并要求我的事情，沒想到在2019年開始當顧問進行巡回授課時，我也開始和各公司的伙伴們說起和邱博同樣的話。學海無垠、唯勤是岸，正如我最喜歡從事的工作──金屬粉末射出成型工藝教學，早出、晚歸并與各位同在生產線上、混料機、射出機、脫脂爐和燒結爐的旁邊，感受MIM給我生命的力量。
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展開 
材料是一切的開始
隨著計算機科學與檢驗探頭的技術越趨進步，粉末的分析結果由定性已經逐漸邁向定量分析結果，對于制造的精密度就會更準確，那么質量檢驗過程的效率包含取樣、檢驗、數據收集以及分析自然就要被要求更有效率。
圖3：相對圓球度使用標準多面體來模擬
表面狀況
圖4是實際以掃描式電子顯微(Scanning Electronic Microscopy, SEM)進行影像拍攝，目前還是處理人為主觀判斷，不同粉末制程可以容許使用的粉末表面狀況也有所不同。
圖4：幾種粉末的特征。1.是多角狀如硬質合金，采用破碎研磨后有銳利的邊角，必須利用較多的潤滑劑和黏結劑包覆粉末，才能進行成型；2.是水霧化的鐵粉用于傳統粉末冶金壓制上；3.是水氣聯合霧化法制作的不銹鋼粉末，已經是有略為圓球狀并混合有長條米粒狀的粉末，以及一部分的細粉，這非常適合給MIM使用；4.是氣霧化法不銹鋼粉末多用在金屬增材制造上的粉床熔融法上
材料的化學成分
在三大金屬粉末成型技術所使用的金屬材料是有區分的，如表2所表示。詳細的牌號會在后面介紹三大制程時詳細說明。
表2：三大金屬成型技術能夠制作的金屬材料
小結
經過將近半世紀的努力，粉末成型技術已經榮登金屬零件制造技術的近凈成型(Near Net-shape)殿堂之首，在全球華人努力下中國制造的金屬粉末（包含三大技術所用）已經位居全球產量之冠且性價比最高的地位，市場需求和應用亦同于金屬粉末原材料的情況，我們恰逢其盛況，歡迎更多讀者的閱讀并加入粉末成型的行業。
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展開 Moldex3D模流分析之粉末注射成型模塊模擬
粉末注射成型（PIM）為傳統射出成型的重要衍生制程，其提供另一種解決方案，用以生產由金屬或陶瓷材料所制成的高精度產品。金屬粉末注射成型制程被廣泛應用于消費性電子與信息工業領域，而陶瓷粉末注射成型制程則主要用于汽機車與醫療產業。粉末注射成型與傳統射出成型的主要差異在于備料（feedstock）。在粉末注射成型中，粒狀備料是由金屬或陶瓷粉末和高分子黏著劑兩種材料混合而成，其粉末體積通常為40%-60%。金屬或陶瓷粉末是形成最終產品的主要原料，但一般很難被加工，因此藉由黏著劑如塑料或蠟以降低粉末的黏度，以利將粉末注入模穴中。
粉末注射成型制程包含四項基本步驟：(1) 制備含有所需粉末的備料；(2) 備料經射出成型成為生胚；(3) 脫脂以移除生胚中的黏著劑；(4) 燒結剩余的粉末結構以得到最終產品。一般而言，燒結后發現的塑件缺陷多在射出成型過程中就已形成，例如：蠟痕、頂針痕、分模線等，這些缺陷并不能在脫脂或燒結過程中減少或消除。在金屬粉末注射成型工業中，黑線（black line）是由于粉末－黏著劑的相分離現象而在塑件表面產生的缺陷，常發生于高速與高壓的射出成型制程中，此相分離現象會影響生胚的質量，對于燒結過程中的翹曲與機械性質都非常重要。因此，如何預測模具充填時的粉末濃度是必須重視的課題。
Moldex3D 粉末注射成型模塊功能導覽
Moldex3D粉末注射成型模塊（PIM）能仿真三維粉末注射成型制程，包含金屬與陶瓷兩種粉末。粉末注射成型充填的一般概念多數承襲于傳統射出成型制程模型，這兩者的主要差別在于射入模穴的材料復雜程度。Moldex3D粉末注射成型模塊能提供充填階段時的粉末濃度分析結果，以觀察粉末－黏著劑的相分離現象。
注意：Moldex3D粉末注射成型模塊支持solid與eDesign網格模型。
1.
展開 金屬粉末注射成形——MIM成型工藝與產品設計
金屬粉末注射成形——MIM成型工藝與產品設計
Moldex3D仿真分析之粉末注射成型制程復雜形狀產品
為什么使用粉末注射成型(PIM)模擬?
粉末注射成型(PIM)技術起源于1973年，利用金屬或陶瓷粉末加上一定量的黏著劑(binder) 共同組成置備料(feedstock)。 粉末注射成型置備料可以透過射出、脫脂與燒結等程序后，可以做出各種產品。粉末注射成型透過單一的加工制程直接做出復雜形狀的產品，適合大量制造，已經廣泛使用于各種產業。
挑戰
? 產品表面及外觀質量
? 有效的降低體積收縮、翹曲、黑線 (不均勻的粉末濃度)的效應，達到高燒結產品的質量需求
? 黑線現象和粉末與黏著劑的相分離以及低粉末濃度區域有關
Moldex3D 解決方案
? 模擬由粉末及黏著劑組成的流動行為
? 預測潛在的缺陷，例如翹曲或黑線等問題
? 評估在粉末濃度區域的剪切效應
? 評估粉末與黏著劑的最佳混合比例
? 計算原料的性質
? 成型條件優化，例如溫度及充填速度等
應用產業
? 汽車
? 機械
? 醫療
? 消費性產品
展開 如何利用Moldex3D粉末成型解決方案解決產品黑線問題
黑線是一種表面缺陷問題，常見于金屬粉末射出成型(MIM)。造成黑線的原因是金屬粉末與黏結劑之間發生分離，導致局部粉末濃度下降。多數的黑線發生在原料(Feedstock)注入模穴時，從生坯(Green Part)上即可觀察到。然而，大部分的生產者發現問題時，往往已經在燒結之后，為時已晚。
黑線發生的區域代表粉末濃度較低，黏結劑比例則相對高，在燒結過程中，黑線發生的區域會產生外觀缺陷或是機械性質降低等問題。隨著產品設計越趨復雜，用傳統試誤法解決黑線問題已無法符合成本經濟。如何在燒結前，掌握成型原料特性，確保成品的生坯質量才是關鍵。透過以下實際案例，我們將介紹如何善用Moldex3D模流分析軟件提供的粉末射出成型解決方案，確實改善黑線問題。
以下案例為一個扇形澆口MIM產品，根據粉末濃度與剪切率分析結果，其表面濃度分布均勻。然而，靠近扇形澆口位置附近，因剪切率較大，導致濃度分布有顯著落差，這些區域也是在生胚上最容易發生黑線的位置。透過Moldex3D粉末射出成型解決方案，可以完整整合網格、材料特性以及掌握成形條件，更重要的是，過去難以預測的黑線發生位置及原因，現在可以透過調整適當成形條件獲得改善。
(a) MIM零件之扇形澆口幾何 (b) 粉末濃度分布結果 (c) 剪切率分布結果
下面為Moldex3D仿真黑線位置與實際結果比較圖，結果顯示仿真分析與實際情形高度相符，更應證了模擬分析可以有效于杜絕設計瑕疵，針對設計質量有效把關。
展開 從“粉末冶金”進階，看粉末擠出3D打印技術如何賦能
如今，隨著智能制造系統的演化和先進制造業的快速發展，關鍵材料和核心部件成為制造產業鏈中的關鍵增長點，各種先進的零部件成形技術也正在奮力抓住這一機遇，綻放光彩。
粉末冶金制造技術借助節能節材、綠色環保和效率高、精度高等優勢，被業界公認為是一種綠色、可持續的制造工藝技術。近年來，隨著信息技術與制造業的進一步深度融合，各種前沿的3D打印技術也正在煥發活力，并獲得蓬勃發展。
1、粉末冶金工藝的關鍵特點
粉末冶金技術集制粉、成形、燒結等多重工藝于一身，具有低成本、高效率、少（無）污染等顯著特點。同時其作為增材制造（3D打印）的重要成型工藝，是中國制造2025的重要一環。
根據配方不同，粉末冶金零件的抗拉強度在170~1200MPa之間，相比傳統零件制造工藝，具有如下特點：
·某些特殊性能材料的唯一制造方法（目前有很多復合材料產品性能優異, 只能通過粉末冶金才能加工出來）；
·加工工藝流程短而簡單，易于控制（機械加工十幾道工序才能完成的產品在粉末金屬工藝中，有時候幾道工序就能實現）；
·零件接近最終尺寸，表面光潔的，減少后續加工成本；
·節約能源，原料利用率高, 加工效率高（相對傳統機加工切削工藝，粉末冶金節能60%，材料利用率高達95%）；
·制品強度較低；流動性較差，形狀受限制；
·壓制成形的壓強較高，制品尺寸較小；
·壓模成本較高。
為推進粉末冶金技術更廣泛的應用和發展，目前粉末注射成形（Powder Injection Molding，PIM）、3D打印技術等快速成形技術斬嶄露頭角，使得粉末冶金不斷朝著高致密化成、高性能化、集成化和低成本的方向持續升級。
2、粉末注射成形再創新
PIM是一種制造高質量精密零件的近凈成形技術，具有常規粉末冶金和機加工方法無法比擬的優勢。從客戶角度上看，產品的加工能力與成本效益會成為選擇PIM的主要原因。
展開 破曉時分──MBJT成為MIM的強大競爭者
寫了一天，來到這里已經是2024/1/2中午，改來改去和收集圖片花掉Dr.Q許多時間，希望這篇開年的專稿能夠提供MBJT從業者們的一個指引，并且安撫MIM業者快速接納MBJT挑戰，并尋找兄弟聯手的合作機會，畢竟都屬于粉末成型技術的大家庭一員。新年快樂，又是陽光普照的一年。
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航空發動機用粉末高溫合金及制備技術研究進展
導語
本文概述了我國粉末高溫合金及制備技術的研究進展。在粉末制備方面，重點介紹了Ar氣霧化制粉技術關鍵因素，包括設備、霧化過程、粒度控制、O含量控制、粉末形貌控制和夾雜控制等。針對渦輪盤件制備技術，總結了雙性能渦輪盤、雙合金整體葉盤技術和等溫鍛造模具用材料的研究進展。此外，還介紹了在粉末高溫合金高通量實驗和表征以及蠕變行為等方面的研究進展。結合當前航空發動機、3D打印等高端工程用材料重大需求，對我國粉末高溫合金制備技術和發展方向進行了展望。
渦輪盤是航空發動機重要的核心熱端部件，它的冶金質量和性能水平對于發動機和飛機的可靠性、安全壽命和性能的提高具有決定性作用。渦輪盤工作條件極其惡劣，飛行時承受著復雜的熱、機械載荷，各部位所承受的應力和溫度均不相同，因此要求渦輪盤材料有足夠的力學性能，特別是在其使用溫度范圍內要有盡可能高的疲勞、持久性能和良好的抗蠕變能力。隨著高推重比、高功重比發動機的發展，對渦輪盤強韌性、疲勞性能、可靠性及耐久性提出了更高的要求，這就要求渦輪盤制備必須采用新材料、新工藝和新的設計理念。
展開 粉末冶金技術論文
粉末冶金技術論文
摘要：
粉末冶金(P/M)技術是一門重要的材料制備與成形技術，被稱為是解決高科技、新材料問題的鑰匙。高性能、低成本、凈近成形一直以來是粉末冶金工作者重要研究課題之一。粉末冶金法能實現工件的少切削、無切削加工，是一種高效、優質、精密、低耗節能制造零件的先進技術。
粉末冶金技術簡介
粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料，經過成形和燒結，制造金屬材料、復合材料以及各種類型制品的工藝技術。粉末冶金工藝的第一步是制取原料粉末，第二步是將原料粉末通過成形、燒結以及燒結后處理制得成品。粉末冶金的工藝發展已遠遠超過此范疇而日趨多樣化，已成為解決新材料問題的鑰匙，在新材料的發展中起著舉足輕重的作用。
粉末冶金技術有如下特點：
(1)可以直接制備出具有最終形狀和尺寸的零件，是一種無切削、少切削的新工藝，從而可以有效地降低零部件生產的資源和能源消耗；
(2)可以容易地實現多種類型的復合，充分發揮各組元材料各自的特性，是一種低成本生產高性能金屬基和陶瓷基復合材料的工藝技術；
(3)可以生產普通熔煉法無法生產的具有特殊結構和性能的材料和制品，如多孔含油軸承、過濾材料、生物材料、分離膜材料、難熔金屬與合金、高性能陶瓷材料等；
(4)可以最大限度地減少合金成分偏聚，消除粗大、不均勻的鑄造組織，在制備高性能稀土永磁材料、稀土儲氫材料、稀土發光材料、稀土催化劑、高溫超導材料、新型金屬材料具有重要的作用；
(5)可以制備非晶、微晶、準晶、納米晶和過飽和固溶體等一系列高性能非平衡材料，這些材料具有優異的電學、磁學、光學和力學性能；
(6)可以充分利用礦石、尾礦、煉鋼污泥、軋鋼鐵鱗、回收廢舊金屬作原料，是一種可有效進行材料再生和綜合利用的新技術。
展開 粉末冶金技術覆蓋了眾多行業的應用
如今，粉末冶金技術已經覆蓋了眾多行業的應用，粉末冶金已經走進你的生活，也許你沒察覺，但它正在以某種方式發生著，并存在于我們的日常生活。粉末冶金技術在我們生活中的應用隨處可以看到，例如：
1、醫療與牙科中的應用：正畸支架零件;外科手術器械;可植入MIM零件;膝蓋植入物零件。
2、在汽車產業中的應用：發動機的搖臂;換擋桿;渦輪增壓器葉片。
3、在IT、電子儀器和通訊中的應用：光導纖維零件;冷盤和散熱器;手機零件。
4、在船舶、航天產業中的應用：座椅皮帶零件;出油閥壓緊座;客機襟翼螺旋密封;火箭燃燒器裝置。
5、在消費品中的應用：手表表殼和相關零件;眼鏡零件;攝影機的三角架體;MIM吉他調諧器罩。
6、在軍品與防務中的應用：槍的扳機;“安全與打開保險”轉子;槍上彎夾緊安全零件。
以上就是關于粉末冶金技術在我們生活中的應用就介紹到這，粉末冶金工藝主要包括產品設計、模具設計、質量檢測、混合、成型、脫脂、燒結、二次加工等8個重要環節，其中針對產品特性決定是否需要進行表面處理。
展開 淺談粉末材料與金屬3D打印技術發展的關系
一個目標是使粉末在沉積成非常薄的層時能更好地擴散開來。
那么，金屬3D打印是否會繼續作為小批量生產的有效選擇？Merlino并不這么認為。他認為這項技術最終將為打開一個新的利潤市場做好準備：即大批量生產高度復雜的零件，而這些零件實際上無法用其他方式制造。他表示對于這樣的零件，性能上的優勢證明了用增材技術進行大批量制造是正確的，而這樣的應用案例也將越發普遍。
△ATI最近在北卡羅來納州的門羅開設的個高溫合金粉末生產廠
喜訊：【南極熊3D打印】手機APP正式上架，請到各大應用商店下載體驗。
