汽车发动机的摇臂零件
汽车发动机的可变配气相位（VVT）系统中使用的摇臂零件形状十分复杂，它就是用MIM工艺制造的一个标志性零件。关于制造这个零件的3种制造工艺——MIM、锻造和精密铸造，日本活塞环公司进行过详细的对比分析，见下表。由表中数据不难看出，除了力学性能较低外（但能满足用途要求），其余各项指标都比锻造与精铸要强，在直接成形的产品中，几何形状的复杂程度高。表面粗糙度值小。可直接成形的壁厚较薄、孔较小。和精铸的尺寸精度±0.2mm 与锻造的±0.1mm 相比，MIM为±0.05mm，有很大改进。一些几何形状特征可直接成形，大大减少切削加工的工作量，从而达到节能、省材的目的。和锻造与精铸相比，每个零件的生产成本至少可相应节省约20％。
摇臂零件的MIM工艺和锻造、精铸的技术和经济对比分析
喷油器
汽车发动机上的电控汽油喷油器由 20 多个零件组成，其中铁芯、衔铁、导磁片、导向体等零部件构成喷油器的磁路结构，这些部件都是由软磁合金材料制造的。
通过 MIM 技术用铁基纳米晶软磁粉制造的零部件，与传统的汽油喷油器相比较，MIM 技术制造的喷油器综合性能得到改善。
喷油嘴
喷油嘴这样复杂、细小的异型件，传统工艺只能把该产品分解为几个零件单独制造，最后装配为一个整体，生产效率极低，性能难于达到要求。而采用金属粉末注射成形技术制造时，可以使包括油管（内孔）在内的喷油嘴一次整体成形，生产成本下降，生产效率提高，也提高了产品的使用性能。MIM技术生产的喷油嘴采用2%Fe-Ni材料，密度最大可以达到7.5g/cm3，铜焊性良好，质量仅有11g。
发动机连杆
发动机连杆承受着压-拉载荷，要求在该载荷下的疲劳寿命达到500 万次以上。汽车发动机连杆多采用精锻而成，而且寿命要达到500万次以上是很困难的。为了降低连杆的生产成本和提高寿命，国外许多生产厂家采用金属粉末冶金技术生产连杆，如美国通用汽车公司的别克轿车发动机连杆采用金属粉末注射成形；德国宝马公司发动机连杆也采用粉末注射成形，材料为werhodit70或werhoditFe—Cu—C,密度7.65g/cm3,抗拉强度1041 MPa。汽车连杆采用金属粉末注射成形，不仅减少了生产工序、降低了成本、极大提高生产效率，而且能够满足产品的使用性能。
换挡杆
这是一个用量非常大的MIM零件，用于乘用车手动变速器。这个零件的生产过程是注射成型，烧结，硬化处理及组装轴。用的材料是Fe2Ni，零件在烧结后要进行渗碳淬火。
涡轮增压器
涡轮增压器主要由涡轮、泵轮、转子、叶轮等组成，利用发动机排出的高压废气产生的惯性力驱动泵轮转动，通过转子带动涡轮旋转，使发动机进气压力增加。其结构异常复杂、工作环境恶劣、精度要求高，然而其他加工方法成本较高、精度不易控制。涡轮增压器零部件主要是由镍基超高温合金、钛合金等材料组成，以前采用传统的粉末冶金技术加工。
德国的 BASF 公司在 MIM涡轮增压器零部件上做出了很大的贡献，BASF 公司使用独特的 Catamold 工艺制造出 MIM 涡轮增压器零部件。并在室温下对 MIM 零件和精密铸造样品的机械强度进行了对比，结果如表所示，这证明了采用 Catamold 工艺可以获得优异的材料性能。
室温下对MIM 零件和熔模铸造样品的机械强度对比
在国内，北京科技大学曲选辉等以氩气雾化 K418合金粉末为原料，添加自主设计的多组元石蜡基粘结剂， 并采用注射成形技术制备出复杂形状增压涡轮，通过后续热等静压和热处理工艺优化制备出致密、组织成分均匀、力学性能优异、外形轮廓符合使用要求、表面光洁度良好的增压涡轮。突破了复杂形状增压涡轮模具结构设计、注射成形工艺参数优化、烧结致密化与尺寸精度控制等关键技术难点，综合力学性能较铸造涡轮显著提升。
涡轮增压器叶片
在汽车柴油机涡轮增压器中用的这种MIM可变截面喷嘴叶片的产量很大。这个零件能达到严格的尺寸公差要求，用切削加工可使叶片叶型达到±0.015mm的精度。
叶片是用专用模具生产的，这种模具打开时具有极好的滑动功能，在脱出时可减小变形。MIM生产可使生产成本减低20%。
传感器
随着科技的进步， 应用在汽车上的传感器种类和功能趋向于多元化、智能化、小型化发展。根据应用区域不同，传感器壳被用于发动机、底盘、车身、导航等系统。
发动机、底盘、车身、导航等系统上很多传感器都已经应用 MIM 工艺制造， 例如压力传感器组件、安全气囊传感器嵌入件、氧传感器、转向传感器、巡航控制传感器座、传感器外壳等。
汽车安全气囊传感器嵌入组件
汽车安全气囊传感器嵌入组件由 3 个 MIM 零件组成，即 D型轴、嵌入接片和点火销。这3个零件原来都是用精铸生产的，现已改用 MIM 工艺，由不锈钢制造，经热处理后，抗拉强度为 1 170MPa、屈服强度为 1 100MPa、硬度为 38~41HRC、伸长率为7.0%、密度为 7.60~7.68g / cm3。MIM 比精铸的零件表面粗糙度好，抗拉强度高，还能将零件进化组合，从而减少零件数量，降低生产成本。
汽车用磁性传感器
这个零件是由非磁性（铁素体）不锈钢与磁性（奥氏体）不锈钢用MIM工艺生产复合制成。
同步环
同步器的基本原理是靠同步环的锥面在两个齿轮之间进行摩擦，使快的减慢，慢的加快。达到同步后，才能使齿圈接合。以前，同步器的同步环多数用黄铜精锻而成，需加热、制坯、预成形、终锻、切边、精整等许多工序，费工、费料。近年来，国内外一些汽车厂家为进一步降低成本和提高寿命，许多新设计的变速器同步器的同步环改用粉末注射成形，简化了生产工序。
减振器零件
筒式减振器中的活塞、压缩阀座和连杆导向座等零件形状比较复杂，需加工的小孔比较多，对尺寸精度、耐磨性要求较高，采用传统的机械加工费工、费料、生产效率极低。而采用金属粉末注射成形方法制造，可以使包括许多小孔在内的复杂零件一次整体成形，降低了生产成本，提高了生产效率。
汽车传动件
下图为德国采用 MIM 技术生产的汽车传动件，其利用2%Fe-Ni材料，密度最大可以达到7.4g/cm3，抗拉强度达到450MPa。与传统工艺比，生产成本下降、生产效率提高，提高了产品的使用性能。
MIM技术生产的汽车传动件
MIM 技术的应用对产品的高质量化、小型化、功能 集成化、轻量化特别是低成本化等方面起到了重大作用，在汽车工业将得到巨大的发展。采用MIM技术，可以将以前的细小复杂的汽车部件设计为一个整体，一次整体成形，使汽车零部件达到微型化、功能集成化、轻量化、低成本化。如可成形各种外部切槽、外螺纹、锥形外表面、交叉孔、盲孔、凹槽与键销、加强筋板、面滚花等。正是这种独特的复合特点使粉末注射成形技术具有极强的竞争力，因此在世界范围内发展十分迅速。
【2020深圳国际粉末冶金及硬质合金展览会】
【2020深圳国际先进陶瓷展览会】
7月1-3日 深圳会展中心
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