铝合金金属注射成型（MIM）技术因其能够实现复杂结构件近净成形、材料利用率高等优势，在消费电子等领域得到广泛应用。然而，铝合金MIM产品的质量受原料、工艺、设备等多因素影响，需建立系统化的管控体系，以下是铝合金MIM质量管控的要点及具体措施。

一、原料质量控制

1、粉末特性管控

铝合金MIM粉末的粒径分布、形貌和氧含量直接影响生坯密度和烧结性能。需采用粒度分析仪（如激光衍射法）确保D50控制在5-20μm范围内，球形度＞90%，氧含量＜0.3%。

2、粘结剂体系优化

粘结剂需兼顾脱脂速率与生坯强度。推荐采用多组分体系（如PW+HDPE+SA），通过热重分析（TGA）验证其分解温度区间匹配性。

二、工艺过程关键点控制

1、混炼均质化

采用双螺杆混炼机时，温度应控制在150-180℃（低于粘结剂分解温度），混炼时间30-60分钟。通过毛细管流变仪检测喂料粘度，确保剪切速率1000s⁻¹时粘度在100-300Pa·s范围内。

2、注射成型参数精细化

- 模具温度：80-120℃（防止熔体过早凝固）

- 注射压力：60-100MPa（避免飞边或欠注）

- 保压曲线：采用三段式压力控制（如100%→80%→60%阶梯降压）

3、催化脱脂与烧结

- 脱脂阶段：硝酸蒸汽脱脂时，浓度控制在8-12vol%，温度50-70℃，时间4-8小时。

- 烧结工艺：对于AlSi10Mg合金，推荐真空烧结（＜10⁻³Pa），以5℃/min升温至620℃±5℃保温2小时。

三、缺陷预防与检测技术

1、常见缺陷对策

- 孔隙：提高粉末振实密度（＞60%TD），烧结阶段采用HIP后处理（压力100MPa/500℃）

- 变形：设计补偿模具（如添加0.2°脱模斜度），使用氧化铝陶瓷托板支撑烧结

- 成分偏析：烧结后快速冷却（＞10℃/s）抑制Mg元素扩散

2、检测手段

- 工业CT扫描：检测内部缺陷（分辨率＜10μm）

- 激光共聚焦显微镜：测量表面粗糙度（Ra＜1.6μm）

- 能谱分析（EDS）：监控烧结体氧含量（＜0.5wt%）

铝合金MIM的质量管控是系统工程，需结合材料科学、工艺工程与数字化技术持续迭代。质量管控需要建立从粉末到成品的全流程追溯体系，可引入区块链技术记录各环节参数。随着预测性维护和数字孪生技术的应用，质量管控将向智能化方向发展。