自20世紀(jì)30年代誕生以來(lái)，金屬注射成型（MIM）已經(jīng)成為一種重要的金屬制造技術(shù)?；旧现v，MIM是指將金屬粉末熔化在一起，形成小的金屬型材。這使得能夠在幾乎沒(méi)有浪費(fèi)的情況下創(chuàng)造出高度復(fù)雜的形狀，從而降低成本和減少浪費(fèi)。最終組件幾乎完全100%致密，比壓鑄的強(qiáng)度更高，比熔?；蛏澳５墓罡?，比傳統(tǒng)加工技術(shù)的形狀更復(fù)雜。

 

自20世紀(jì)70年代以來(lái)，MIM一直是用于生產(chǎn)牙齒正畸托槽、表殼和槍械的主流技術(shù)。然而，如今的MIM技術(shù)能夠制造用于高性能應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜組件，如種植牙、人工關(guān)節(jié)、起搏器和噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)。

為什么認(rèn)證和化學(xué)分析至關(guān)重要？

與其他金屬成形工藝一樣，初始金屬粉末的成分決定了成品組件的成分和規(guī)格。雜質(zhì)的存在也會(huì)影響零件的性能和壽命，因此組件必須符合當(dāng)?shù)?、州和?lián)邦的法定要求?；瘜W(xué)分析在確保組件符合客戶(hù)規(guī)范、法定要求和內(nèi)部質(zhì)量控制方面發(fā)揮著重要作用。

在金屬注射成型中，有三種主要的合金化方法：元素粉混合、預(yù)合金和母合金。選擇的原始金屬粉末類(lèi)型取決于合金方法；通過(guò)對(duì)其進(jìn)行預(yù)混合或手動(dòng)混合以獲得正確的成分。

對(duì)于元素混合法，各種元素的粉末必須以正確的比例混合，以在合金化后產(chǎn)生正確的成分。

預(yù)合金工藝可以使用與最終合金規(guī)格的成分精確匹配的粉末。

母合金法使用添加了特定合金成分的元素粉末。大多數(shù)MIM不銹鋼組件和一些低合金鋼組件都是以這種方式生產(chǎn)而成。例如，由316L不銹鋼制成的MIM零件采用的方法是將一份55Cr38Ni7Mo母合金與兩份羰基鐵粉結(jié)合。

必須在成型前驗(yàn)證原始金屬粉末的成分，以確保它們符合最大產(chǎn)量和最少?gòu)U料的要求。由于合金化過(guò)程十分復(fù)雜，還必須在裝運(yùn)前檢查成品組件的成分，以確保良好的質(zhì)量和性能。這對(duì)于制作用于醫(yī)療植入物或噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)零件等主要應(yīng)用領(lǐng)域的組件尤為重要。這就是火花直讀光譜法（OES）真正發(fā)揮作用的方面。

 

OES：適用于敏感應(yīng)用領(lǐng)域的可靠技術(shù)

直讀光譜法是檢驗(yàn)MIM零件成分的理想分析技術(shù)。它非常精確，這也是OES幾十年來(lái)一直用于最敏感應(yīng)用領(lǐng)域（包括全球金屬制造廠中的熔煉控制、雜質(zhì)元素和微量元素檢測(cè)）的原因。

火花OES光譜儀用于整個(gè)金屬制造過(guò)程和供應(yīng)鏈，包括分析廢金屬中的微量元素、控制進(jìn)料、冶金過(guò)程和成品質(zhì)量。我們將在本指南后文的示例中說(shuō)明OES可以檢測(cè)出許多具有極低含量的元素的存在情況，這對(duì)于確保組件符合嚴(yán)格的規(guī)范非常重要。

 

OES用于MIM零件測(cè)量

可靠的OES測(cè)量需要在OES測(cè)量頭接觸樣品的位置有一個(gè)干凈、平整和平坦的表面。在進(jìn)行測(cè)量之前，需要對(duì)樣品表面進(jìn)行磨樣或銑床加工（視材料成分而定）。

由于MIM制造所得組件的尺寸通常非常小，用氮化硼蓋板減小測(cè)量位置的面積來(lái)減小板中孔的尺寸可以獲得精確的結(jié)果?？赡苄枰褂锰厥獾臉悠愤m配器，以便正確夾持樣品，尤其是形狀復(fù)雜的樣品。

控制金屬部件中的碳含量至關(guān)重要，因?yàn)樘紳舛鹊奈⑿∽兓紩?huì)改變成品零件的微觀結(jié)構(gòu)和機(jī)械質(zhì)量。因?yàn)檎辰Y(jié)劑為碳基型，必須在脫粘階段完全去除它，所以尤其要注意MIM組件中的碳含量。

突破性的OE750采用全新的光學(xué)概念設(shè)計(jì)，可檢測(cè)金屬中的所有元素，包括氣體元素。通常更昂貴的儀器才具備這種性能水平，但使用動(dòng)態(tài)CMOS檢測(cè)器和將光學(xué)器件直接耦合到火花臺(tái)等創(chuàng)新技術(shù)為OE750提供了要求嚴(yán)苛的金屬注射成型應(yīng)用領(lǐng)域所需的光學(xué)分辨率。

OE750的分析性能為碳含量控制提供了一種簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)的解決方案。