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燒結是金屬粉末射出成形（MIM）製程中至關重要的最後步驟，已完成脫蠟的「褐色胚體」會在此階段轉化為堅實的成品元件。這些零件會謹慎放置於專用陶瓷托盤上，該托盤的設計可在燒結製程的高溫下盡量減少零件位移。接著，托盤會裝入高溫爐中，零件隨後逐步加熱。這種受控加熱可使任何殘餘黏結劑材料蒸發，確保最終產品純淨且緻密。
隨著爐內溫度持續升高，會達到零件內各金屬粉末顆粒開始彼此融合的溫度。此融合製程由原子擴散驅動，使元件固化並形成其最終強度與形狀。燒結期間，零件通常會收縮約 20%，這是工程師在初始設計階段必須考量的重要因素。燒結製程完成後，爐體冷卻，零件會被謹慎取出。此時零件即視為成品，但部分零件可能還會進行機械加工或表面塗層等額外處理，以符合特定應用要求。
爐型種類
MIM 生產可使用兩種爐型：連續式爐與批次式爐。連續式爐可在同一製程步驟中完成脫蠟與燒結。其溫度可達接近母材熔點，因此僅適用於大批量製造。批次式爐同樣可達接近母材熔點的溫度，但製程時間比連續式爐短得多。這類爐體在真空環境下運作，製程中會將流動氣體泵送通過爐體，氣體可為氮氣、氬氣或氫氣。此類爐體亦需搭配輔助設備，包括氫氣產生器、氮氣產生器，以及在停電時用於冷卻爐腔的備用緊急發電機。
燒結期間的問題
燒結期間可能發生問題，因此我們在設計階段即著手避免成品零件出現問題。這些問題包括未將重力或摩擦力納入考量，因而可能導致零件翹曲。我們的工程師可採取多種方式將此情況降至最低，包括使用間隔墊片、於零件增加支撐肋，以及壓印整形。零件也可能出現下垂問題。使用專用燒結治具，以直立方式支撐最容易下垂的部位，即可解決此問題。零件也可放置於專用陶瓷托盤中，或包含澆道。
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