Siz "MIM" sözünün bu günlərdə tez-tez "mürəkkəb, ucuz hissələr" üçün bir söz kimi atıldığını görürsünüz. Bu, ilk yanlış təsəvvürdür. Bu sehrli deyil və əlbəttə ki, həmişə ucuz deyil. Əsl hekayəsi metal enjeksiyon qəlibləmə prosesi kalıbın bağlanmasından çox əvvəl, xammalın qarışıq, kritik mərhələsində başlayır. Səhv anlayın və başqa heç nəyin əhəmiyyəti yoxdur.
Xammal rəqsi: Elmdən daha çox sənət
Hər kəs qəlibləmə və ya sinterləmə haqqında danışır, lakin etibarlı MIM əməliyyatının ürəyi xammalın homojenliyidir. Biz sadəcə metal tozunu və bağlayıcını qarışdırmırıq; vahid, axıcı birləşmə yaradırıq. Nisbət hər şeydir. Çox bağlayıcı? Debinding zamanı çökmə və deformasiya əldə edirsiniz. Çox az? İncə hissələri doldura bilməzsiniz. Fərqli təchizatçıların, hətta eyni xüsusiyyətlərə malik olan partiyaların vəhşicəsinə fərqli davrandığını görmüşəm. Söhbət təkcə tozun D50-dən getmir; hissəcik formasının paylanmasıdır. Qaz atomizasiyasından çıxan sferik tozlar daha yaxşı axır, lakin bu yuvarlaq forma bəzən sinterləmə profilləri ilə diqqətli olmasanız, son sıxlığa zərər verə bilər.
Əvvəllər kiçik cərrahi alət qolu üçün layihəmiz var idi, kəsiyi 2 mm-dən 0,5 mm-ə qədər olan hissə. Biz standart 316L xammaldan istifadə etdik. Parçalar qəlibdən mükəmməl görünürdü. Daha sonra katalitik bağlama gəldi. İncə hissələr sadəcə... yox oldu. Əriməmiş, lakin struktur olaraq uğursuz olmuşdur. Bağlayıcının çıxarılması sürəti bu kütləvi diferensial üçün çox aqressiv idi. Dərs? Xammal formulunuz yalnız materiala deyil, hissənin həndəsəsinə uyğunlaşdırılmalıdır. Hər kəsə uyğun olan bir toz/bağlayıcı qarışığı ürək ağrısı üçün reseptdir. Bunu təfərrüatlı səviyyədə başa düşən bir tərəfdaşa ehtiyacınız var Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY). Dəqiq tökmə sahəsində onilliklər keçirərək, onlar istilik gərginliyi altında maddi davranışın əhəmiyyətini başa düşürlər, bu, birbaşa MIM xammalının və sinterləmənin idarə edilməsinə çevrilir.
Və bağlayıcı sistemin özü - bu, tamamilə başqa bir dünyadır. Mum-polimer, suda həll olunan, katalitik - hər biri hissədə barmaq izini buraxır. Katalitik (azot turşusu buxarından istifadə etməklə) sürətlidir, lakin müəyyən ərintilərə hücum edə bilər. Termal birləşmə yavaş, lakin yumşaqdır. Buradakı seçim sizin soba cədvəlinizi, hissələrin idarə edilməsini və qüsur nisbətinizi diktə edir. Bu, aləti dizayn etməzdən əvvəl etdiyiniz əsas seçimdir.
Sinterləmə: Sehrli (və büzülmə) əslində baş verdiyi yer
Bu yaratma və ya qırma mərhələsidir. Sizin "qəhvəyi hissəniz" var - kövrək, bütün bağlayıcı və toz skeleti. Ocaq dövrü onun metal halına gəldiyi yerdir. Büzülmə proqnozlaşdırıla bilər, adətən təxminən 15-20%, lakin heç vaxt mükəmməl izotrop deyil. Uzun, düz hissə tənzimləyicilərdə düzgün dəstəklənmirsə əyilə bilər. Biz bir dəfə birləşdirici plitələrin partiyasını işə saldıq. Ölçü tolerantlığı montaj deliklərində sıx idi. Biz nəzəri sinterlənmiş sıxlığı vurduq, lakin deşiklər bir neçə mikron ilə ovallaşdı. Niyə? Ocağın atmosferində cüzi bir gradient var idi. Kəmərin sol tərəfindəki hissələr sağdakılardan fərqli bir temperatur profili gördü.
Atmosferə nəzarət hər şeydir. Hidrogen, arqon, vakuum və ya çatlamış ammonyak. Paslanmayan poladlar üçün, karbürləşmədən təmiz səth əldə etmək üçün mükəmməl azaldıcı atmosferə ehtiyacınız var. Kiçik bir sızma, bir az oksigen daxil olur və siz qabıqlı, sinterlənmiş, kövrək bir hissə alırsınız. Həmişə çılpaq gözlə görünmür. Vizual yoxlamadan və hətta əsas ölçülü yoxlamalardan keçən 17-4 PH hissədən ibarət bir dəstəmiz var idi. Ancaq tətbiqdə yorğunluqdan uğursuz oldular. Metalloqrafiya taxıl sərhədləri boyunca oksid daxilolmalarını - sinterləşmənin kritik orta mərhələsində hava izlərini göstərdi.
Burada tökmə zavodunun təcrübəsi həqiqətən də özünü göstərir. Standart poladlardan tutmuş nikel əsaslı super ərintilərə qədər müxtəlif ərintilərlə qabıq və investisiya tökmə sahəsində 30 ildən artıq fəaliyyət göstərən QSY kimi şirkət onların sümüklərində istilik emalını başa düşür. Xüsusi ərintilərin yüksək temperaturda necə davranması, çirklənmənin qarşısını almaq üçün atmosferi necə idarə etmək barədə biliklər birbaşa ötürülə bilən və əvəzolunmazdır. metal enjeksiyon qəlibləmə prosesi. Onlar bilirlər ki, sinterləmə sadəcə onu "qızdırmaq" deyil; bu idarə olunan metamorfozdur.
Alət Tələsi və İkinci Əməliyyatlar
İnsanlar MIM-in emaldan imtina etdiyini düşünür. Onu minimuma endirir. Demək olar ki, həmişə ikinci dərəcəli əməliyyatlara ehtiyacınız var. Alt kəsiklər və ya mükəmməl kvadrat daxili künclər kimi formalaşdırıla bilməyən xüsusiyyətlər üçün EDM. Kritik sızdırmazlıq səthləri və ya iplər üçün yüngül CNC emal. Bəzən, bir ölçü doğrultmaq üçün bir sikkə əməliyyatı post-sinter. Tələ MIM hissəsini sanki son şəbəkə formalı hissə kimi dizayn edir. Proses üçün dizayn etməlisiniz. Səxavətli radiuslar, mümkün olduqda vahid divar qalınlığı, qaralama bucaqları - bunlar təklif deyil.
Kamera korpusu komponenti üçün aləti xatırlayıram. Dizayner gözəl, kəskin estetik kənar istəyirdi. Sıfır radius. Biz cəhd etdik. Xammal onu ardıcıl olaraq doldurmayacaq və qəhvəyi vəziyyətdə çıxarma və ya işləmə zamanı künclər qırılacaq. Geri qayıtmalı, 0,1 mm radius əlavə etməli olduq. Son məhsulda görünməz idi, lakin hissəni istehsal edilə bilən etdi. Alətin özü başqa bir heyvandır. Bu, enjeksiyon qəlibləmə alətidir, buna görə də cila, yaxşı havalandırma delikləri və düzgün qapaq lazımdır. Amma siz onu metal tozla aşırırsınız. Künclərdə və qapılarda aşınma plastikdən daha yüksəkdir. Bu təmiri planlaşdırmalısınız.
Və bu, tam xidmət təminatçısı ilə sinerjidir. QSY-nin imkanlarına nəzər salsanız, onlar birbaşa tökmə ixtisasları ilə yanaşı CNC emalını da qeyd edirlər. Açar budur. Onlar sinterlənmiş MIM hissəsini və evdə götürə, kritik məlumat səthlərini emal edə və ya formalaşdırmaq mümkün olmayan çarpaz deşik qaza bilərlər. Bu şaquli inteqrasiya keyfiyyət və maya dəyərinə nəzarət edir. Siz zədələnmə riski ilə kövrək sinterlənmiş hissəni başqa bir maşın sexinə göndərmirsiniz.
Material Reallıqlar: Yalnız Paslanmayan üçün deyil
Broşura materialları 316L, 17-4PH, sadə karbon poladdır. Ancaq maraqlı tətbiqlər ekzotik şeylərdədir. Biz çəkiləri tarazlaşdırmaq üçün volfram ağır ərintiləri ilə iş görmüşük və hətta titanla bəzi sınaqlar keçirmişik. Ti MIM öz başına bir kabusdur - siz yüksək vakuumda sinterləyirsiniz və toz bahalı və idarə etmək üçün piroforikdir. Nəticə mürəkkəb, yüngül biotibbi implantlardır. Amma gəlir dərəcəsi... problem budur.
Bu, əvvəllər qeyd etdiyimiz kimi bir mütəxəssisin maddi portfelinə mükəmməl uyğun gəlir. İnvestisiya tökmədə kobalt əsaslı və nikel əsaslı ərintilərlə onların təcrübəsi böyük bir aktivdir. Bu ərintilərin öz sinterləmə xüsusiyyətləri var - maye fazalı sinterləmə, aktivləşdirilmiş sinterləmə - və onların ümumi metallurgiyasını başqa bir prosesdən bilmək bir başlanğıc verir. The metal enjeksiyon qəlibləmə prosesi super ərinti komponenti üçün yalnız fərqli bir material qəbulu deyil; bu, sıxlaşma və mikrostrukturun inkişafının tamamilə fərqli bir fəlsəfəsidir.
Siz həmçinin Fe-Si və ya Fe-Ni kimi yumşaq maqnit ərintilərinə məhəl qoya bilməzsiniz. Həm yüksək sıxlığa, həm də düzgün maqnit xassələrinə nail olmaq üçün bunları sinterləmək iplə gəzməkdir. Çox yüksək temperatur, xüsusiyyətləri itirirsiniz; çox aşağı, gözeneklilik var. MIM-in möhürlənə bilən başqa bir ümumi dişli hazırlamaqda deyil, həqiqətən parladığı bu niş tətbiqlərdir.
MIM Cavab Olmayanda
Bu ən vacib bölmə ola bilər. MIM yüksək həcmli, mürəkkəb həndəsə, orta dözümlü hissələr üçün əladır. Ancaq hissəniz sadədirsə - əsas boşluq, düz çubuq - emal və ya ştamplama ilə gedin. Əgər sizə çox yüksək dartılma gücünə və ya tökmə kimi zərbəyə davamlılığa ehtiyacınız varsa, investisiya tökmə materialına baxın. Birdəfəlik prototipə ehtiyacınız varsa, səthi bitirmə problemlərinə baxmayaraq, 3D metal çapı daha yaxşı ola bilər.
İnvestisiya tökmə ilə krossover xüsusilə maraqlıdır. Daha böyük hissələr (məsələn, 100-150 qramdan çox) və ya kritik hissədə heç bir məsaməlik tələb olunmayan hissələr üçün yaxşı icra edilmiş investisiya tökmə daha etibarlı və sərfəli ola bilər. QSY kimi hər ikisini təklif edən şirkət sizə qərəzsiz tövsiyə verə bilər. Onlar bir prosesi məcbur etməyə çalışmırlar; onlar çapınıza baxıb deyə bilərlər: Bu funksiya dəsti və həcmi üçün MIM sizə vahid qiymətinə 30% qənaət edəcək və ya Bu daxili boşluq çox dərindir, bunun əvəzinə qabıq kalıbına baxaq.
Bunu çətin yoldan öyrəndik. Müştəri böyük, nisbətən sadə mötərizə üçün MIM-də təkid etdi. Alət kütləvi və bahalı idi, sinterləmə təhrifi döyüş idi və hissənin dəyəri uydurma alternativdən daha yüksək idi. Biz geri çəkilməliydik. Proses din deyil, alətdir. Onun gözəlliyi özünəməxsus şirin yerindədir: onlarla emal edilmiş komponentləri götürərək onları bir, qabığı təmizlənmiş, istifadəyə hazır metal parçasına birləşdirərək, sobadan yetişdirilmiş, hazırlanmamış kimi görünür. İşləyəndə bu, parlaq mühəndislikdir. Məcbur olduqda, bu, sadəcə bahalı bir problemdir.
