ধাতু ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া

আপনি দেখতে পাচ্ছেন 'এমআইএম' আজকাল প্রচুর পরিমাণে টস হয়েছে, প্রায়শই 'জটিল, সস্তা অংশ'-এর জন্য একটি গুঞ্জন শব্দ হিসাবে। এটাই প্রথম ভুল ধারণা। এটি যাদু নয়, এবং এটি অবশ্যই সবসময় সস্তা নয়। এর আসল গল্প ধাতু ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া ছাঁচ বন্ধ হওয়ার অনেক আগে শুরু হয়, ফিডস্টকের অগোছালো, জটিল পর্যায়ে। এটা ভুল, এবং অন্য কিছু গুরুত্বপূর্ণ.

ফিডস্টক নৃত্য: বিজ্ঞানের চেয়ে আরও শিল্প

সবাই ছাঁচনির্মাণ বা সিন্টারিং সম্পর্কে কথা বলে, কিন্তু একটি নির্ভরযোগ্য এমআইএম অপারেশনের হৃদয় হল ফিডস্টক একজাতীয়তা। আমরা শুধু মেটাল পাউডার এবং বাইন্ডার মিশ্রিত করছি না; আমরা একটি অভিন্ন, প্রবাহযোগ্য যৌগ তৈরি করছি। অনুপাত সবকিছু। খুব বেশি বাইন্ডার? আপনি debinding সময় slumping এবং বিকৃতি পেতে. খুব কম? আপনি পাতলা বিভাগ পূরণ করতে পারবেন না. আমি বিভিন্ন সরবরাহকারীদের থেকে ব্যাচ দেখেছি, এমনকি একই চশমা সহ, বন্যভাবে ভিন্নভাবে আচরণ করে। এটা শুধু পাউডার এর D50 সম্পর্কে নয়; এটা কণা আকৃতি বন্টন. গ্যাস অ্যাটোমাইজেশন থেকে গোলাকার পাউডারগুলি আরও ভাল প্রবাহিত হয়, নিশ্চিত, তবে সেই গোলাকার আকৃতি কখনও কখনও চূড়ান্ত ঘনত্বকে আঘাত করতে পারে যদি আপনি সিন্টারিং প্রোফাইলগুলির সাথে সতর্ক না হন।

প্রথম দিকে, আমাদের কাছে একটি ছোট অস্ত্রোপচারের যন্ত্র লিভারের জন্য একটি প্রকল্প ছিল, একটি অংশ যার একটি ক্রস-সেকশন ছিল যা 2 মিমি থেকে 0.5 মিমি পর্যন্ত গিয়েছিল। আমরা একটি স্ট্যান্ডার্ড 316L ফিডস্টক ব্যবহার করেছি। অংশগুলি ছাঁচ থেকে নিখুঁত লাগছিল। তারপরে এসেছে ক্যাটালিটিক ডিবাইন্ডিং। পাতলা অংশগুলো শুধু... অদৃশ্য হয়ে গেছে। গলিত হয়নি, কিন্তু কাঠামোগতভাবে ব্যর্থ হয়েছে। বাইন্ডার অপসারণের হার সেই ভর পার্থক্যের জন্য খুব আক্রমণাত্মক ছিল। পাঠ? আপনার ফিডস্টক ফর্মুলেশন শুধুমাত্র উপাদানের জন্য নয়, অংশের জ্যামিতির সাথে মানানসই হতে হবে। একটি এক-আকার-ফিট-সমস্ত পাউডার/বাইন্ডার মিশ্রণ হ'ল হৃদয়ের ব্যথার জন্য একটি রেসিপি। আপনার এমন একজন অংশীদার দরকার যে এটি একটি দানাদার স্তরে বোঝে, এমন কেউ Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY). নির্ভুল ঢালাইয়ে তাদের কয়েক দশক ধরে, তারা তাপীয় চাপের অধীনে বস্তুগত আচরণের গুরুত্ব উপলব্ধি করে, এমন একটি মানসিকতা যা সরাসরি এমআইএম ফিডস্টক এবং সিন্টারিং পরিচালনা করতে অনুবাদ করে।

এবং বাইন্ডার সিস্টেম নিজেই - এটি একটি সম্পূর্ণ অন্য বিশ্ব। মোম-পলিমার, জলে দ্রবণীয়, অনুঘটক—প্রত্যেক অংশে তার আঙুলের ছাপ রেখে যায়। অনুঘটক (নাইট্রিক অ্যাসিড বাষ্প ব্যবহার করে) দ্রুত কিন্তু নির্দিষ্ট সংকর ধাতুকে আক্রমণ করতে পারে। থার্মাল ডিবাইন্ডিং ধীর কিন্তু মৃদু। এখানে পছন্দটি আপনার চুল্লির সময়সূচী, আপনার অংশ পরিচালনা এবং আপনার ত্রুটির হার নির্দেশ করে। আপনি টুল ডিজাইন করার আগে এটি একটি মৌলিক পছন্দ।

সিন্টারিং: যেখানে ম্যাজিক (এবং সংকোচন) আসলে ঘটে

এটি মেক-অর-ব্রেক ফেজ। আপনি আপনার 'বাদামী অংশ' পেয়েছেন - ভঙ্গুর, সমস্ত বাইন্ডার এবং পাউডার কঙ্কাল। চুল্লি চক্র হল যেখানে এটি ধাতু হয়ে যায়। সংকোচন অনুমানযোগ্য, সাধারণত প্রায় 15-20%, তবে এটি কখনই পুরোপুরি আইসোট্রপিক হয় না। সেটারগুলিতে সঠিকভাবে সমর্থিত না হলে একটি দীর্ঘ, সমতল অংশ বিকৃত হতে পারে। আমরা একবার সংযোগকারী প্লেট একটি ব্যাচ দৌড়ে. মাত্রিক সহনশীলতা মাউন্ট গর্ত উপর আঁট ছিল. আমরা তাত্ত্বিক sintered ঘনত্ব আঘাত, কিন্তু গর্ত কয়েক মাইক্রন দ্বারা ডিম্বাকৃতি. কেন? চুল্লি বায়ুমণ্ডল একটি সামান্য গ্রেডিয়েন্ট ছিল. বেল্টের বাম দিকের অংশগুলি ডানদিকের অংশগুলির চেয়ে আলাদা তাপমাত্রার প্রোফাইল দেখেছে৷

বায়ুমণ্ডল নিয়ন্ত্রণ সবকিছু। হাইড্রোজেন, আর্গন, ভ্যাকুয়াম বা ফাটা অ্যামোনিয়া। স্টেইনলেস স্টিলের জন্য, কার্বারাইজেশন ছাড়াই পরিষ্কার পৃষ্ঠ পেতে আপনার একটি পুরোপুরি হ্রাসকারী বায়ুমণ্ডল প্রয়োজন। একটি ছোট ফুটো, অক্সিজেন একটি বিট প্রবেশ, এবং আপনি একটি খসখসে, sintered অংশ যে ভঙ্গুর পেতে. এটা সবসময় খালি চোখেও দেখা যায় না। আমাদের কাছে 17-4 PH অংশের একটি ব্যাচ ছিল যা ভিজ্যুয়াল পরিদর্শন এবং এমনকি মৌলিক মাত্রিক পরীক্ষায় উত্তীর্ণ হয়েছিল। কিন্তু আবেদনে ক্লান্তিতে তারা ব্যর্থ হচ্ছিলেন। মেটালোগ্রাফি শস্যের সীমানা বরাবর অক্সাইড অন্তর্ভুক্তি দেখায় - সিন্টারিং-এর জটিল মাঝামাঝি পর্যায়ে বাতাসের চিহ্ন।

এখানেই একটি ফাউন্ড্রির অভিজ্ঞতা সত্যিই দেখায়। QSY-এর মতো একটি কোম্পানি, যেটি 30 বছরেরও বেশি সময় ধরে শেল এবং ইনভেস্টমেন্ট কাস্টিং-এ স্ট্যান্ডার্ড স্টিল থেকে শুরু করে নিকেল-ভিত্তিক সুপারঅ্যালয় পর্যন্ত কাজ করে, তাদের হাড়ে তাপ প্রক্রিয়াকরণ বোঝে। উচ্চ তাপমাত্রায় বিশেষ সংকর ধাতুগুলি কীভাবে আচরণ করে, কীভাবে দূষণ রোধ করতে বায়ুমণ্ডল পরিচালনা করতে হয় সে সম্পর্কে জ্ঞান সরাসরি হস্তান্তরযোগ্য এবং অমূল্য ধাতু ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া. তারা জানে যে সিন্টারিং শুধুমাত্র 'এটা গরম করা' নয়; এটি একটি নিয়ন্ত্রিত রূপান্তর।

টুলিং ট্র্যাপ এবং সেকেন্ডারি অপারেশন

জনগণ মনে করে এমআইএম মেশিনিং দূর করে। এটা কমিয়ে দেয়। আপনি এখনও প্রায় সবসময় সেকেন্ডারি অপারেশন প্রয়োজন. আন্ডারকাট বা পুরোপুরি বর্গাকার অভ্যন্তরীণ কোণগুলির মতো ঢালাই করা যায় না এমন বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য EDM। সমালোচনামূলক সিলিং পৃষ্ঠ বা থ্রেডের জন্য হালকা CNC মেশিনিং। কখনও কখনও, একটি coining অপারেশন পোস্ট-sinter একটি মাত্রা সত্য আপ. ফাঁদটি এমআইএম অংশটি এমনভাবে ডিজাইন করছে যেন এটি চূড়ান্ত নেট-আকৃতির অংশ হবে। আপনাকে প্রক্রিয়াটির জন্য ডিজাইন করতে হবে। উদার ব্যাসার্ধ, অভিন্ন প্রাচীরের পুরুত্ব যেখানে সম্ভব, খসড়া কোণ—এগুলি পরামর্শ নয়।

আমি একটি ক্যামেরা হাউজিং উপাদান জন্য একটি টুল প্রত্যাহার. ডিজাইনার একটি সুন্দর, তীক্ষ্ণ নান্দনিক প্রান্ত চেয়েছিলেন। শূন্য ব্যাসার্ধ। আমরা চেষ্টা করেছি। ফিডস্টক এটি ধারাবাহিকভাবে পূরণ করবে না এবং বাদামী অবস্থায় ইজেকশন বা পরিচালনার সময় কোণগুলি চিপ হবে। আমাদের ফিরে যেতে হবে, একটি 0.1 মিমি ব্যাসার্ধ যোগ করুন। এটি চূড়ান্ত পণ্যে অদৃশ্য ছিল তবে অংশটিকে উত্পাদনযোগ্য করে তুলেছে। টুলিং নিজেই অন্য জন্তু. এটি ইনজেকশন মোল্ডিং টুলিং, তাই এটির পলিশ, ভাল ভেন্ট, সঠিক গেটিং প্রয়োজন। কিন্তু আপনি ধাতব পাউডার দিয়ে এটিকে বাদ দিচ্ছেন। প্লাস্টিকের তুলনায় কোণে এবং গেটগুলিতে পরিধান বেশি। আপনাকে সেই রক্ষণাবেক্ষণের জন্য পরিকল্পনা করতে হবে।

এবং এটি একটি পূর্ণ-পরিষেবা প্রদানকারীর সাথে সমন্বয়। আপনি যদি QSY-এর ক্ষমতার দিকে তাকান, তারা তাদের কাস্টিং বিশেষত্বের পাশাপাশি CNC মেশিনিং তালিকাভুক্ত করে। এটা কি. তারা sintered MIM অংশ নিতে পারে এবং ইন-হাউস, ক্রিটিকাল ডেটাম সারফেস মেশিন করতে পারে বা একটি ক্রস-হোল ড্রিল করতে পারে যা ছাঁচে ফেলা অসম্ভব। যে উল্লম্ব সংহতকরণ গুণমান এবং খরচ নিয়ন্ত্রণ করে। আপনি একটি ভঙ্গুর sintered অংশ অন্য মেশিন শপে শিপিং করছেন না, ক্ষতির ঝুঁকি.

বস্তুগত বাস্তবতা: এটা শুধু স্টেইনলেস জন্য নয়

ব্রোশার উপকরণগুলি হল 316L, 17-4PH, প্লেইন কার্বন ইস্পাত। কিন্তু আকর্ষণীয় অ্যাপ্লিকেশন বহিরাগত উপাদান আছে. আমরা ওজনের ভারসাম্যের জন্য টাংস্টেন ভারী অ্যালয় এবং এমনকি টাইটানিয়ামের সাথে কিছু পরীক্ষা করার জন্য কাজ করেছি। Ti MIM এর নিজস্ব একটি দুঃস্বপ্ন—আপনি একটি উচ্চ শূন্যতায় ডুবে যাচ্ছেন, এবং পাউডারটি ব্যয়বহুল এবং পরিচালনার জন্য পাইরোফোরিক। পেঅফ জটিল, লাইটওয়েট বায়োমেডিকাল ইমপ্লান্ট। কিন্তু ফলনের হার... এটাই চ্যালেঞ্জ।

এটি পূর্বে উল্লিখিত মত একজন বিশেষজ্ঞের উপাদান পোর্টফোলিওর সাথে পুরোপুরি সারিবদ্ধ। বিনিয়োগ ঢালাইয়ে কোবাল্ট-ভিত্তিক এবং নিকেল-ভিত্তিক অ্যালয়গুলির সাথে তাদের অভিজ্ঞতা একটি বিশাল সম্পদ। এই সংকর ধাতুগুলির নিজস্ব sintering quirks-তরল ফেজ sintering, সক্রিয় sintering-এবং অন্য একটি প্রক্রিয়া থেকে তাদের সাধারণ ধাতুবিদ্যা জানা একটি মাথা শুরু করে। দ ধাতু ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া একটি superalloy উপাদান জন্য শুধুমাত্র একটি ভিন্ন উপাদান সেটিং নয়; এটি ঘনত্ব এবং মাইক্রোস্ট্রাকচার উন্নয়নের সম্পূর্ণ ভিন্ন দর্শন।

আপনি Fe-Si বা Fe-Ni এর মতো নরম চৌম্বকীয় মিশ্রণকেও উপেক্ষা করতে পারবেন না। উচ্চ ঘনত্ব এবং সঠিক চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য উভয়ই অর্জনের জন্য এগুলিকে সিন্টার করা একটি টাইটরোপ ওয়াক। খুব বেশি তাপমাত্রা, আপনি বৈশিষ্ট্য হারাবেন; খুব কম, আপনি porosity আছে. এটি এই বিশেষ অ্যাপ্লিকেশন যেখানে এমআইএম সত্যই উজ্জ্বল হয়, স্ট্যাম্প করা যেতে পারে এমন অন্য সাধারণ গিয়ার তৈরিতে নয়।

যখন এমআইএম উত্তর নয়

এটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিভাগ হতে পারে। উচ্চ-ভলিউম, জটিল জ্যামিতি, মাঝারি-সহনশীল অংশগুলির জন্য এমআইএম দুর্দান্ত। কিন্তু যদি আপনার অংশটি সহজ হয়—একটি মৌলিক স্পেসার, একটি সোজা রড—মেশিনিং বা স্ট্যাম্পিং দিয়ে যান। আপনার যদি অতি-উচ্চ প্রসার্য শক্তি বা ইমপ্যাক্ট টফনেস অ্যাজ-কাস্টের প্রয়োজন হয়, তাহলে ইনভেস্টমেন্ট কাস্টিং দেখুন। আপনার যদি এক-অফ প্রোটোটাইপের প্রয়োজন হয়, পৃষ্ঠের ফিনিস সমস্যা থাকা সত্ত্বেও 3D মেটাল প্রিন্টিং আরও ভাল হতে পারে।

বিনিয়োগ ঢালাই সঙ্গে ক্রসওভার বিশেষ আকর্ষণীয়. বড় অংশগুলির জন্য (বলুন, 100-150 গ্রামের বেশি) বা যে অংশগুলির একটি জটিল বিভাগে একেবারেই ছিদ্রের প্রয়োজন নেই, একটি ভালভাবে কার্যকর করা বিনিয়োগ কাস্টিং আরও নির্ভরযোগ্য এবং সাশ্রয়ী হতে পারে। একটি কোম্পানী যে উভয় অফার করে, যেমন QSY, আপনাকে একটি নিরপেক্ষ সুপারিশ দিতে পারে। তারা একটি প্রক্রিয়া জোর করার চেষ্টা করছেন না; তারা আপনার মুদ্রণটি দেখতে পারে এবং বলতে পারে, এই বৈশিষ্ট্য সেট এবং ভলিউমের জন্য, এমআইএম আপনাকে ইউনিট খরচে 30% সাশ্রয় করবে, অথবা এই অভ্যন্তরীণ গহ্বরটি খুব গভীর, এর পরিবর্তে শেল মোল্ড কাস্টিং দেখুন।

আমরা এই কঠিন উপায় শিখেছি. একটি ক্লায়েন্ট একটি বড়, অপেক্ষাকৃত সহজ বন্ধনীর জন্য এমআইএম-এর উপর জোর দিয়েছিল। টুলটি বিশাল এবং ব্যয়বহুল ছিল, সিন্টারিং বিকৃতি একটি যুদ্ধ ছিল এবং অংশের খরচ একটি বানোয়াট বিকল্পের চেয়ে বেশি ছিল। আমাদের উচিত ছিল পিছনে ঠেলে দেওয়া। প্রক্রিয়াটি একটি হাতিয়ার, ধর্ম নয়। এর সৌন্দর্য তার নির্দিষ্ট মিষ্টি স্পটটিতে রয়েছে: কয়েক ডজন মেশিনযুক্ত উপাদান নিয়ে তাদের একত্রিত করা, ধ্বংস করা, ব্যবহারের জন্য প্রস্তুত ধাতুর টুকরো যা একটি চুল্লি থেকে বেরিয়ে আসে যা দেখে মনে হচ্ছে এটি তৈরি হয়নি, তৈরি হয়নি। যখন এটি কাজ করে, এটি উজ্জ্বল ইঞ্জিনিয়ারিং। যখন এটি বাধ্য করা হয়, তখন এটি একটি ব্যয়বহুল সমস্যা।