金屬注射成形技術在醫療產品上的應用

醫療產品一般要求具有良好的使用性和足夠長的使用壽命，并且在結構和形狀設計上要有靈活的設計性。20世紀80年代初期金屬注射成形技術首次在醫療產品得到應用，至今已經成為金屬注射成形市場增長最快的領域。下圖是2015年北美地區MIM（金屬注射成形)技術在不同行業所占的比例?？梢?，在北美地區醫療和牙科已經成為MIM的主要應用領域。

目前醫療用MIM產品大部分使用的是不銹鋼材料，主要牌號是316L和17-4PH；還有鈦合金、鎂合金、金、銀、鉭等。

牙齒正畸形托槽

MIM技術在醫療上最早是用來制取一些牙齒矯形器具，這些精密產品的尺寸非常小，生物相容性和耐腐蝕性也較好，主要使用的材料就是316L不銹鋼，目前正畸形托槽仍然是MIM行業的主要產品。

外科手術工具

外科手術工具要求具有高強度、低血液污染和能夠實現侵蝕性消毒程序等要求，MIM技術的設計靈活性能夠滿足大部分外科手術工具的應用，同時還具有工藝方面的優越性，能夠低成本的制造各種金屬制品，正逐步取代傳統的生產技術成為主要的制造方法。

利用MIM技術成形后再進行燒結，就能夠達到很高的公差水平，不需要大量的后續處理工藝，避免破壞爪的線向和幾何形狀。利用鑄造或者機加工的方法很難來生產這種形狀復雜的不銹鋼爪，需要較長的生產周期，成本也高，使用MIM技術來制造可節約60%的成本。

一次性的外科手術工具需要開發一種能夠低成本批量生產的工藝，史密斯金屬產品公司利用MIM技術生產一種軸組件[8]，應用于一種新型的一次性外科器械中，成本只有使用瑞士的數控機床加工的1/4～1/5，密度是7.5g/cm3，極限抗拉強度達到1190MPa，屈服強度1090MPa，伸長率是6.0%，最大硬度是33HRC。

該產品的的制造工藝過程是：首先用MIM技術成形178mm長的兩個軸部件，然后將2個部分激光焊接，再進行后續的機加工和熱處理，為了達到較好的公差要求還需要進行噴丸和鈍化處理。

膝蓋植入零件

MIM技術在人體植入領域進展的比較緩慢，主要是因為產品的認證和接受需要一個較長的周期。目前利用MIM技術能夠生產部分替代骨頭和關節的零件，使用的金屬材料主要是Ti合金。

助聽器聲管

MIM技術還可用來生產各種醫療設備的零部件。MIM成形后燒結就可得到這種形狀復雜的助聽器聲管，為了使聲管表面具有光潔度，后續只要再經過一道玻璃珠噴砂處理工藝就可以。該聲管的密度大于7.65g/cm3，抗拉強度最大能夠達到480MPa，屈服強度150MPa，伸長率是45%，最大表面硬度100HRB。MIM技術與之前傳統的生產工藝相比能夠降低20%的成本。

MIM技術在醫療上還可用來生產很多產品，包括介入治療支架、鎢高密度合金注射器的防輻射屏蔽、顯微外科機械手、微型泵內窺鏡零件和藥物吸入器等。