Технологията за леене под налягане на метални прахове (MIM) е нова технология за формоване в почти мрежова форма на праховата металургия, създадена чрез въвеждане на модерна технология за леене под налягане на пластмаса в областта на праховата металургия.
Техническо въведение
Технологията за леене под налягане на метален прах съчетава мултидисциплинарни технологии като технология за формоване на пластмаса, полимерна химия, технология на праховата металургия и наука за металните материали. Той използва форми за шприцоване на заготовки и бързо произвежда триизмерни сложни форми с висока плътност, висока точност чрез синтероване. Конструктивни части. Първо, твърдият прах и органичното свързващо вещество се смесват равномерно и след гранулирането се инжектират в кухината на формата с машина за леене под налягане в нагрято и пластифицирано състояние (~150°C) за втвърдяване и след това заготовката се образува чрез химическо или термично разлагане. Свързващото вещество в продукта се отстранява и накрая крайният продукт се получава чрез синтероване и уплътняване.
Тази технология на процеса не само има предимствата на конвенционалните процеси на праховата металургия като по-малко стъпки, никакво или по-малко рязане и големи икономически ползи, но също така преодолява недостатъците на традиционните продукти на праховата металургия като неравномерни материали, ниски механични свойства и трудности при формирането на тънки стени и сложни структури. Особено подходящ е за масово производство на малки, сложни и специално изисквани метални части. Той има характеристиките на висока точност, еднаква структура, отлична производителност и ниски производствени разходи.
Поток на процеса
Поток на процеса: свързващо вещество → смесване → леене под налягане → обезмасляване → синтероване → последваща обработка.
Минерална пудра
Размерът на частиците на металния прах, използван в процеса MIM, обикновено е 0,5 ~ 20 μm; теоретично, колкото по-фини са частиците, толкова по-голяма е специфичната повърхност, което улеснява оформянето и синтероването. Традиционният процес на прахова металургия използва по-едри прахове, по-големи от 40 μm.
Органично лепило
Функцията на органичното лепило е да свързва частиците на металния прах, така че сместа да има реология и смазваща способност, когато се нагрява в цевта на инжекционната машина, тоест това е носител, който кара праха да тече. Следователно, свързващото вещество е избрано да бъде носител за целия прах. Следователно изборът на лепкаво издърпване е ключът към цялото прахово шприцване.
Изисквания към органичните лепила:
1. Използването на по-малко лепило може да доведе до по-добра реология на сместа;
2. Няма реакция, няма химическа реакция с метален прах по време на процеса на отстраняване на лепилото;
3.Лесно се отстранява, без въглеродни остатъци в продукта.
Смесване
Металният прах и органичното свързващо вещество се смесват равномерно, за да се направят различни суровини в смес за леене под налягане. Еднородността на сместа пряко влияе върху нейната течливост, като по този начин влияе върху параметрите на процеса на леене под налягане, както и върху плътността и други свойства на крайния материал. Тази стъпка от процеса на леене под налягане е съвместима по принцип с процеса на леене под налягане на пластмаса и условията на неговото оборудване също са основно същите. По време на процеса на формоване под налягане, смесеният материал се нагрява в цевта на машината за впръскване в пластмасов материал с реологични свойства и се инжектира във формата под подходящо налягане на инжектиране, за да се образува заготовка. Шприцованата заготовка трябва да бъде микроскопично еднаква, така че продуктът да се свива равномерно по време на процеса на синтероване.
Екстракция
Органичното свързващо вещество, съдържащо се във формованата заготовка, трябва да бъде отстранено преди синтероване. Този процес се нарича екстракция. Процесът на екстракция трябва да гарантира, че лепилото постепенно се отделя от различни части на заготовката по протежение на малките канали между частиците, без да намалява здравината на заготовката. Скоростта на отстраняване на свързващото вещество обикновено следва уравнението на дифузията. Агломерирането може да свие и уплътни порестата обезмаслена заготовка в продукти с определена структура и свойства. Въпреки че производителността на продуктите е свързана с много фактори на процеса преди синтероването, в много случаи процесът на синтероване има голямо или дори решаващо влияние върху металографската структура и свойствата на крайния продукт.
Постобработка
За части с по-прецизни изисквания за размер се изисква необходимата последваща обработка. Този процес е същият като процеса на термична обработка на конвенционалните метални продукти.
Предимства на процеса
MIM използва характеристиките на технологията на праховата металургия за синтероване на механични части с висока плътност, добри механични свойства и качество на повърхността; в същото време използва характеристиките на шприцването на пластмаса, за да произвежда части със сложни форми в големи количества и ефективно.
1. Могат да се образуват структурни части с много сложни структури.
Традиционната металообработка обикновено включва обработка на метални плочи в продукти чрез струговане, фрезоване, рендосване, шлайфане, пробиване, пробиване и т.н. Поради проблеми с техническите разходи и времето е трудно такива продукти да имат сложни структури. MIM използва машина за впръскване, за да инжектира заготовката на продукта, за да гарантира, че материалът запълва напълно кухината на формата, като по този начин гарантира реализацията на изключително сложната структура на частта.
2. Продуктът има еднаква микроструктура, висока плътност и добра производителност.
При нормални обстоятелства плътността на пресованите продукти може да достигне максимум 85% от теоретичната плътност; плътността на продуктите, получени чрез технологията MIM, може да достигне повече от 96%.
3. Висока ефективност, лесно за постигане масово и широкомащабно производство.
Металната форма, използвана в технологията MIM, има продължителност на живота, еквивалентна на тази на инженерните пластмасови форми за шприцване. Благодарение на използването на метални форми, MIM е подходящ за масово производство на части.
4. Широка гама от приложими материали и широки области на приложение.
MIM може да използва почти повечето метални материали и като се има предвид икономичността, основните материали за приложение включват метали на основата на желязо, никел, нисколегирани, на медна основа, бързорежеща стомана, неръждаема стомана, сплав на грам вентил, циментиран карбид и метали на основата на титан.
5. Значително спестете суровини
Като цяло степента на използване на метала при обработката и формоването на метал е относително ниска. MIM може значително да подобри степента на използване на суровините, което теоретично е 100% използване.
6. Процесът MIM използва фин прах с микронно ниво.
Той може не само да ускори свиването при синтероване, да помогне за подобряване на механичните свойства на материалите, да удължи живота на материалите при умора, но също така да подобри устойчивостта на корозия под напрежение и магнитните свойства.
Области на приложение
Нейните продукти се използват широко в промишлени области като електронно информационно инженерство, биомедицинско оборудване, офис оборудване, автомобили, машини, хардуер, спортно оборудване, часовникарска индустрия, оръжия и космонавтика.
1. Компютри и техните спомагателни съоръжения: като части за принтери, магнитни ядра, ударни щифтове и задвижващи части;
2.Инструменти: като свредла, режещи накрайници, дюзи, пистолетни свредла, спирални фрези, перфоратори, гнезда, гаечни ключове, електрически инструменти, ръчни инструменти и др.;
3. Домакински уреди: като калъфи за часовници, верижки за часовници, електрически четки за зъби, ножици, ветрила, глави за голф, връзки за бижута, скоби за химикалки, глави за режещи инструменти и други части;
4. Части за медицински машини: като ортодонтски рамки, ножици и пинсети;
5.Военни части: опашки на ракети, части за пистолети, бойни глави, капаци за барут и части за запалване;
6. Електрически части: електронни опаковки, микромотори, електронни части, сензорни устройства;
7. Механични части: като машини за разхлабване на памук, текстилни машини, машини за къдрене, офис машини и др.;
8. Автомобилни и морски части: като вътрешен пръстен на съединителя, втулка на вилица, втулка на разпределител, водач на клапана, главина за синхронизиране, части на въздушна възглавница и др.
