金屬射出成形（MIM）
MIM
1. 基本原理
金屬射出成形（MIM) 是一種結合粉末冶金與塑膠射出技術的先進製程, 結合了 粉末冶金 和 塑膠射出。適用於製造 形狀複雜、尺寸精密且批量生產需求高的金屬零件。MIM 可用於不鏽鋼、工具鋼、鎳合金、鈦合金等多種金屬材料。
適合大量生產結構複雜、尺寸小巧的金屬零件，具備高精度、高材料利用率與低單件成本等優勢，廣泛應用於電子、醫療與精密工業領域。
2. 工藝流程
- 配料
將金屬粉末與熱塑性粘結劑混合，製成具備良好流動性的原料（稱為feedstock）。 - 射出成形
使用與塑膠射出相同的設備，將feedstock射入模具，形成所需零件形狀。 - 脫脂（Debinding）
移除原料中的粘結劑，為後續燒結做準備。可使用熱脫脂、溶劑脫脂或催化脫脂等方法。 - 燒結（Sintering）
在高溫爐中將脫脂後的「綠件」加熱至金屬熔點以下，使金屬粉末緊密融合並致密化。
3. 優勢
- 高精密度:可達 ±0.3% ~ ±0.5% 的公差，幾乎不需再加工。
- 形狀自由度高：可製造複雜的內孔、細槽、倒勾等傳統機加工難以達成的結構。
- 材料利用率高：幾乎無廢料，環保且成本控制佳。
- 適合量產：單次模具即可重複生產數萬件，單件成本隨數量大幅下降。
4. 金屬射出(MIM)與粉末冶金(PM)的比較
項目 | 金屬射出成形（MIM) | 傳統粉末冶金（PM） |
| 形狀複雜度 | ✅非常高，可做內孔、倒鉤、薄壁結構 | ⚠️ 較低，限制多，適合簡單幾何結構 |
| 尺寸公差 | 約 ±0.3%～±0.5%，高精密 | 約 ±1%～±2%，精度較低 |
| 機械性能 | ✅ 緻密度高（最高可達 96～98%），強度佳 | ⚠️ 緻密度低（約 80～90%），強度較差 |
| 材料選擇 | 多樣化，包括不鏽鋼、鎳基合金、鈦合金等 | 較侷限，多為鐵基粉末 |
| 單件成本（中大批量） | 低，模具攤提後每件成本可控 | 非常低，尤其在幾何簡單時 |
| 常見應用 | 電子零件、醫療器械、穿戴裝置、精密齒輪等 | 齒輪、軸承、墊圈、自潤軸套等簡單零件 |
🧩 總結建議
| 適用情境 | 建議製程 |
|---|
| 複雜外型 + 高精度需求 | ✅ MIM |
| 幾何簡單 + 成本極低需求 | ✅ PM |
| 體積大但不要求強度或精密度 | ⚠️ PM likely |
| 體積小 + 高強度/精細細節 | ✅ MIM |
金屬射出成形的應用
常見應用
無論是創新設計還是量產挑戰，金屬射出成形皆為精密製造提供了可靠而高效的解決方案。
- 3C電子零件
如手機滑軌、筆電轉軸、連接器、攝像頭支架等微型精密零件。
- 穿戴與消費性裝置
包括智慧手錶外殼、耳機零件、金屬按鍵與裝飾件。
- 醫療器材與牙科工具
如微型手術器械、夾鉗、牙科探針、矯正器零件。
- 汽機車零組件
像是燃油系統零件、傳動系統小零件、感應器外殼。
- 工業與工具類零件
包括微型齒輪、切削工具座、耐磨插銷、定位扣件。
- 軍警與戶外用品
如槍械零件、刀具零件、戰術裝備上的金屬配件。