金屬粉末射出成形與粉末冶金比較

全球製造商持續尋求製造性能更優異的金屬零組件。他們希望在不犧牲成本的前提下，取得更大的設計自由度。當傳統鑄造方法已無法滿足需求時，製造商便轉向其他成形製程，以推動產品發展。

若您熟悉粉末冶金（PM），便會知道零件是由金屬粉末在模具中壓製成形後再進行燒結。金屬粉末射出成形（MIM） 是一種互補製程，同樣使用金屬粉末，但粉末粒徑更細，可製造高密度且具三維設計彈性的零組件。

金屬粉末射出成形的差異

材料

粉末冶金與金屬粉末射出成形使用相同的基礎粉末，兩種製程皆可使用客製化合金；然而，材料的關鍵差異在於粒徑。PM 使用的較粗粉末已相當普及，且其製造途徑成本較低。MIM 粉末的粒徑小得多，因此製造此粒徑範圍粉末所需的製程與能源成本較高。

比較 MIM 與 PM 材料時，金屬粉末成本是關鍵因素。由於 MIM 粉末較細（-20 micron 相較於 +100 micron），其成本通常高於 PM 粉末。然而，由於材料更細，MIM 產生的孔隙率明顯較低。

您知道嗎？  PM 在壓製階段即可達到全部密度（85-92% 密度），而 MIM 的密度則來自燒結形成的擴散結合。（95%+ 密度）

設計自由度

由於 MIM 與傳統 PM 均以金屬粉末為起始材料，工程師常將兩者混淆。PM 仰賴高壓單軸壓製。PM 較適合可輕易自模穴脫模的簡單形狀。這正是 MIM 的不同之處。MIM 幾乎沒有幾何限制，因此可提供三維設計自由度。

 MIM 零組件的其他設計改善包括：

• 零件整合
• 均勻壁厚
• 中空化與減重
• 孔與槽
• 倒扣
• 螺紋
• 滾花、文字與標誌

物理特性

雖然 MIM 與 PM 製程看似相近，但主要差異在於成品零組件的最終特性，尤其是最終密度。採用 PM 製程時，粉末與模具間的摩擦會使最終零組件密度不均；MIM 零件則在各方向上均勻一致。

此外，MIM 的燒結溫度遠高於 PM（2350-2500F° 相較於 1800-2000F°）。較大的 PM 金屬粉末加上較低的燒結溫度，會使最終 PM 零組件的物理特性較低；MIM 零組件的強度約為其兩倍，且韌性與疲勞強度明顯更佳。 

何時該選擇金屬粉末射出成形？

雖然較昂貴的餵料與模具會增加成本，但對於無法以其他製造製程生產的高密度、高複雜度零組件，則可實現成本節省。PM 對於簡單零件可能是具成本效益的替代方案，但 MIM 可製造能免除二次加工的零件幾何形狀，進而大幅節省成本。

許多客戶發現，將兩個或更多子零件整合為單一 MIM 零組件，可大幅節省成本。進一步考量材料、設計、組裝及物流等MIM 製程優勢時，還能獲得更多成本節省。

OptiMIM - 領先的金屬粉末射出成形製造商

在每個專案中，我們致力於以更高效率及更低成本，提供更一致的零件。在 OptiMIM，我們的目標是透過首次即達成淨成形，免除與機加工等二次製程相關的費用。因此，我們打造更適合大量生產的高效率模具，並在前期納入所需的複雜度，以避免高成本的機加工與二次加工。