在金屬粉末注射成形（MIM）工藝流程中，燒結(jié)是決定最終零件強(qiáng)度、密度與結(jié)構(gòu)完整性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但在實(shí)際生產(chǎn)中，“燒結(jié)開裂”依然是困擾企業(yè)批量穩(wěn)定交付的重要質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)之一。一旦出現(xiàn)，輕則導(dǎo)致良率下降，重則整批報(bào)廢，帶來直接損失與客戶交付延誤。

米莫金屬（MIMO Metal）結(jié)合多年的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，在燒結(jié)開裂預(yù)防方面總結(jié)出一整套可復(fù)制、可量化、可追溯的工藝與管理機(jī)制。本文將從裂紋成因、工藝控制、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、過程防控等角度，分享我們對(duì)這一問題的系統(tǒng)理解與應(yīng)對(duì)策略。

一、燒結(jié)開裂的常見類型與成因分析

MIM零件在燒結(jié)過程中常見的開裂類型主要有以下幾種：

這些裂紋往往在脫脂或燒結(jié)后期暴露，有些甚至在成品檢測(cè)中才被發(fā)現(xiàn)，因此預(yù)防必須前移，從材料、設(shè)計(jì)、工藝和檢測(cè)全流程介入。

二、米莫的多維預(yù)防措施與工藝實(shí)踐

1. 燒結(jié)工藝窗口穩(wěn)定與曲線優(yōu)化

嚴(yán)格控制升溫速率（特別是過渡區(qū)與保溫段），避免溫差突變

根據(jù)不同材料建立專屬燒結(jié)曲線數(shù)據(jù)庫（如17-4PH、316L、MIM4605），避免參數(shù)混用

對(duì)薄壁、內(nèi)腔復(fù)雜結(jié)構(gòu)，執(zhí)行減速升溫或分段升溫策略，降低應(yīng)力積累

2. 脫脂工藝前置預(yù)防

開裂往往“表現(xiàn)在燒結(jié)，根源在脫脂”，確保脫脂充分、殘留可控是關(guān)鍵

米莫采用熱脫脂 + 溶劑脫脂聯(lián)合工藝，對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)件進(jìn)行脫脂殘?zhí)挤治觯═GA）確認(rèn)

加強(qiáng)脫脂爐排布設(shè)計(jì)，避免因位置堆疊導(dǎo)致溫場(chǎng)不均或局部氣壓積聚

3. 零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制

對(duì)燒結(jié)風(fēng)險(xiǎn)高的零件，在設(shè)計(jì)階段就進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化

避免壁厚突變、銳角、槽邊倒角不足

保證結(jié)構(gòu)過渡平滑，降低應(yīng)力集中

使用燒結(jié)仿真軟件（如Simufact）進(jìn)行變形與裂紋預(yù)測(cè)，提前介入設(shè)計(jì)調(diào)整

4. 燒結(jié)夾具與堆放方式標(biāo)準(zhǔn)化

米莫所有燒結(jié)夾具按產(chǎn)品類型分類管理，避免不合適支撐導(dǎo)致重力形變或邊緣開裂

燒結(jié)過程中控制同批產(chǎn)品放置方向、層數(shù)與間距，確保熱流一致、避免局部高應(yīng)力

5. 在線檢測(cè)與預(yù)警機(jī)制

對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)零件建立關(guān)鍵斷面監(jiān)測(cè)點(diǎn)，通過尺寸波動(dòng)預(yù)警潛在內(nèi)部裂紋

制定批次追溯機(jī)制：一旦發(fā)現(xiàn)裂紋，可快速回溯對(duì)應(yīng)脫脂參數(shù)、燒結(jié)溫度曲線與操作記錄

工程與質(zhì)量部門聯(lián)合設(shè)定“裂紋預(yù)警閾值”，一旦連續(xù)發(fā)生即啟動(dòng)工藝回溯與停線評(píng)審機(jī)制

三、預(yù)防為主、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、經(jīng)驗(yàn)沉淀

MIM燒結(jié)裂紋的預(yù)防，不僅依賴于設(shè)備與材料本身，更依賴于團(tuán)隊(duì)對(duì)“微觀結(jié)構(gòu)變化–應(yīng)力傳導(dǎo)路徑–宏觀變形表現(xiàn)”的系統(tǒng)理解。在米莫內(nèi)部，我們把燒結(jié)穩(wěn)定性提升納入每一款新產(chǎn)品的首件評(píng)估與工藝開發(fā)流程，做到“設(shè)計(jì)即制造、制造即穩(wěn)定”。

關(guān)鍵理念：提前識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、科學(xué)設(shè)定參數(shù)窗口、規(guī)范操作過程、持續(xù)收集數(shù)據(jù)反饋。

結(jié)語：小裂紋，大隱患，需系統(tǒng)管理應(yīng)對(duì)

燒結(jié)裂紋表面是一個(gè)微觀結(jié)構(gòu)失控的結(jié)果，實(shí)則是對(duì)整個(gè)MIM流程系統(tǒng)性的挑戰(zhàn)。米莫金屬始終堅(jiān)持“問題前置、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”的質(zhì)量理念，在確保產(chǎn)能與效率的同時(shí)，始終將穩(wěn)定性放在第一位。

未來我們也將持續(xù)深化燒結(jié)工藝模擬、智能監(jiān)控與故障學(xué)習(xí)系統(tǒng)的應(yīng)用，推動(dòng)MIM制造工藝的標(biāo)準(zhǔn)化與透明化。