■耀德講堂 / 譯者：邱耀弘 博士& 趙育德 講師
前言
在本期內容中，Dr. Q 將針對MIM 製程以及該製程之應用進行介紹。其中文章由Dr. Q 與趙育德 講師一同翻譯，翻譯文句因工程慣用語可能會與原文有些微的不同，當然，也包含圖形或是照片上的小部份增加或修改。對此，Dr. Q 會儘量使翻譯接近原來的意思。
同時有部份工程圖參考自 www.kinetics.com 以及https://micro-mim.eu 並經過修改。我們也歡迎讀者協助修正文章中的錯誤。
什麼是MIM?
金屬注射成型（更正確來說是金屬粉末注射成型）是一種「接近淨形」的製程，圖1 為標準MIM 流程圖，圖2（蠟基喂料系統）與圖3（塑基喂料系統）則顯示了不同的MIM 製造流程圖。它被用來製作複雜度極高且至少是中量生產規模的金屬零件。
什麼是淨形零件？什麼是近淨形零件？零件經過一個製程後達到了尺寸精度與形狀的要求之後稱為「淨形」，可以直接被使用。「近淨形」則是零件經過這個製程後，仍需要再度經過小程度的加工（譬如MIM件的去毛邊、鑽孔攻牙等其他類似的二次加工），才能達到尺寸精度與形狀的要求。PIM 包含MIM 和CIM（陶瓷粉末射出成型）兩個製程，將金屬或陶瓷粉末混合多種聚合物（包含數種蠟、塑膠與活化劑，我們通稱這些聚合物為「助劑或黏結劑」），並進行高剪力的混合。混合製程與揉麵團的過程類似。粉末包含：純金屬、重金屬（如鎢）、合金、陶瓷，以及介金屬化合物（如碳化鎢、碳化鈦）。
MIM 的應用
MIM 是一個可以使用塑膠射出概念來設計組合零件﹐且性質接近鍛造產品的製程。由於MIM 利用塑膠模具與成型技術的設計彈性，可以將幾種金屬材料的設計極限完全發揮。今日，MIM 金屬零件已經被廣泛的應用在包含：汽車燃料噴射系統、航空器的偵測系統（高空惡劣環境偵測如：溫度、高度與空氣中氧氣濃度）、移動電話/ 手機、電子用散熱模組與熱管密封模組、電子連接器工具機零件、光纖接頭、噴霧嘴、硬式磁碟機、藥用容器與裝置、電動手工具、泵浦、外科醫療設備及運動器材。如圖4 顯示了產品的應用範圍與技術的擴展可能。
有關MIM 技術的拓展主要來自於兩個方向，一個是喂料與材料的技術拓展；另一個則是製程的拓展（如圖5）。把金屬材料與不同的黏結劑包含橡膠與塑膠材料，這些材料混合均勻後經過注射並不需要燒結即可使用，因此在許多行業上有其優勢，例如用在汽車儀表上的指針配重塊、磁性的冰箱貼（軟膠體）以及用在電子的電感被動元件（硬膠體）；另一方面就目前最紅的積層製造技術，其中包含最精細的列印法是粉體床的黏結劑噴射法和最普及的材料押出法，利用MIM 的喂料與黏結劑技術的擴展，把金屬生坯列印成型後經過如MIM 製程的脫脂與燒結變成金屬零件。■
圖1：標準MIM 流程圖，神奇的是MIM 產品有均勻的收縮特性
參考文獻
1. 主要文件來自該網站（公司已經被併購） /Major document from www.kinetics.com, (2009)
2. 部分圖形來自日本微金屬注射成形公司 /Micro MIM Japan, Web site: https://micro-mim.eu, (2019), Some figure and picture from this company website.
3. 英國國際粉末注射成形雜誌 /Powder Injection Moulding International magazine is published by Inovar Communications Ltd, based in Shrewsbury, UK.
圖2：金屬粉末注射成型的流程圖，這是溶劑脫脂與熱脫脂的蠟基喂料系統
圖3：顯示的是以塑基（聚甲醛）喂料系統的MIM 流程圖。德國巴斯夫催化脫脂喂料是首個商用的酸催化解而脫脂的喂料
圖4：適用於MIM 產品應用的經典8 項產品
圖5：MIM 技術的拓展
