Tehnologija brizganja metala u prahu (MIM) je nova tehnologija livenja gotovog oblika u metalurgiji praha nastala uvođenjem moderne tehnologije brizganja plastike u polje metalurgije praha.
Tehnički uvod
Tehnologija brizganja metala u prahu kombinuje multidisciplinarne tehnologije kao što su tehnologija oblikovanja plastike, hemija polimera, tehnologija metalurgije praha i nauka o metalnim materijalima. Koristi kalupe za brizganje kalupa i brzo proizvodi trodimenzionalne složene oblike velike gustine, visoke preciznosti sinteriranjem. Strukturni dijelovi. Prvo se jednolično gnječe čvrsti prah i organsko vezivo, a nakon granulacije se mašinom za brizganje ubrizgavaju u kalupnu šupljinu u zagrijanom i plastificiranom stanju (~150°C) radi skrućivanja, a zatim se kemijskim ili termičkim razlaganjem formira parison. Vezivo u proizvodu se uklanja, a na kraju se sinteriranjem i zgušnjavanjem dobiva konačni proizvod.
Ova procesna tehnologija ne samo da ima prednosti konvencionalnih procesa metalurgije praha kao što su manje koraka, bez ili manje rezanja i visoke ekonomske koristi, već i prevazilazi nedostatke tradicionalnih proizvoda metalurgije praha kao što su neravni materijali, niska mehanička svojstva i poteškoće u formiranju tankih zidova i složenih struktura. Posebno je pogodan za masovnu proizvodnju malih, složenih i posebno potrebnih metalnih dijelova. Ima karakteristike visoke preciznosti, ujednačene strukture, odličnih performansi i niske cijene proizvodnje.
Tok procesa
Tok procesa: vezivo → miješanje → brizganje → odmašćivanje → sinterovanje → naknadna obrada.
Mineralni prah
Veličina čestica metalnog praha koji se koristi u MIM procesu je općenito 0,5~20 μm; teoretski, što su sitnije čestice, to je veća specifična površina, što olakšava oblikovanje i sinterovanje. Tradicionalni proces metalurgije praha koristi grublje prahove veće od 40 μm.
Organsko ljepilo
Funkcija organskog ljepila je da veže čestice metalnog praha tako da smjesa ima reologiju i mazivost kada se zagrije u cijevi mašine za ubrizgavanje, odnosno da je to nosač koji pokreće prašak da teče. Stoga je vezivo odabrano da bude nosač za cijeli prah. Stoga je izbor ljepljivog povlačenja ključ za cjelokupno brizganje praha.
Zahtjevi za organska ljepila:
1. Upotreba manje ljepila može proizvesti bolju reologiju smjese;
2. Bez reakcije, bez hemijske reakcije sa metalnim prahom tokom procesa uklanjanja ljepila;
3. Lako se uklanja, nema ugljika u proizvodu.
Miješanje
Metalni prah i organsko vezivo jednoliko se miješaju zajedno kako bi se razne sirovine dobile u smjesu za brizganje. Ujednačenost smeše direktno utiče na njenu fluidnost, čime utiče na parametre procesa brizganja, kao i na gustinu i druga svojstva finalnog materijala. Ovaj korak procesa brizganja plastike je u principu konzistentan s procesom brizganja plastike, a uvjeti njegove opreme su također u osnovi isti. Tokom procesa brizganja, miješani materijal se zagrijava u buretu mašine za injektiranje u plastični materijal sa reološkim svojstvima i ubrizgava se u kalup pod odgovarajućim pritiskom injektiranja kako bi se formirao blank. Injekcioni kalup treba da bude mikroskopski ujednačen tako da se proizvod ravnomerno skuplja tokom procesa sinterovanja.
Ekstrakcija
Organsko vezivo koje se nalazi u oblikovanom blanku mora se ukloniti prije sinterovanja. Ovaj proces se naziva ekstrakcija. Proces ekstrakcije mora osigurati da se ljepilo postepeno ispušta iz različitih dijelova blanka duž sićušnih kanala između čestica bez smanjenja čvrstoće blanka. Brzina uklanjanja veziva općenito slijedi jednačinu difuzije. Sinterovanjem se može skupiti i zgusnuti porozni odmašćeni zalogaj u proizvode određene strukture i svojstava. Iako je učinak proizvoda povezan s mnogim procesnim faktorima prije sinteriranja, u mnogim slučajevima proces sinteriranja ima veliki ili čak odlučujući utjecaj na metalografsku strukturu i svojstva finalnog proizvoda.
Naknadna obrada
Za dijelove sa preciznijim zahtjevima za veličinu potrebna je neophodna naknadna obrada. Ovaj proces je isti kao i proces termičke obrade konvencionalnih metalnih proizvoda.
Prednosti procesa
MIM koristi karakteristike tehnologije metalurgije praha za sinterovanje mehaničkih delova visoke gustine, dobrih mehaničkih svojstava i kvaliteta površine; u isto vrijeme, koristi karakteristike brizganja plastike za proizvodnju dijelova složenih oblika u velikim količinama i efikasno.
1. Mogu se formirati strukturni dijelovi sa vrlo složenim strukturama.
Tradicionalna obrada metala općenito uključuje obradu metalnih ploča u proizvode kroz tokarenje, glodanje, blanjanje, brušenje, bušenje, bušenje, itd. Zbog tehničkih troškova i troškova vremena, teško je da takvi proizvodi imaju složenu strukturu. MIM koristi mašinu za injektiranje za ubrizgavanje blanka proizvoda kako bi se osiguralo da materijal u potpunosti ispuni šupljinu kalupa, čime se obezbeđuje realizacija veoma složene strukture dela.
2. Proizvod ima ujednačenu mikrostrukturu, visoku gustinu i dobre performanse.
U normalnim okolnostima, gustina presovanih proizvoda može dostići najviše 85% teorijske gustine; gustina proizvoda dobijenih MIM tehnologijom može doseći više od 96%.
3. Visoka efikasnost, lako se postiže masovna i masovna proizvodnja.
Metalni kalup koji se koristi u MIM tehnologiji ima životni vijek koji je jednak životnom vijeku inženjerskih kalupa za brizganje plastike. Zbog upotrebe metalnih kalupa, MIM je pogodan za masovnu proizvodnju dijelova.
4. Širok raspon primjenjivih materijala i široka polja primjene.
MIM može koristiti gotovo većinu metalnih materijala, a s obzirom na ekonomičnost, glavni materijali za primjenu uključuju metale na bazi željeza, nikla, niske legure, bakra, brzoreznog čelika, nehrđajućeg čelika, legure gram ventila, cementnog karbida i metala na bazi titana.
5. Značajno uštedite sirovine
Općenito, stopa iskorištenja metala u obradi i oblikovanju metala je relativno niska. MIM može uvelike poboljšati stopu iskorištenja sirovina, što je teoretski 100% iskorištenje.
6. MIM proces koristi fini prah na nivou mikrona.
Ne samo da može ubrzati skupljanje sinterovanja, pomoći u poboljšanju mehaničkih svojstava materijala, produžiti vijek trajanja materijala, već i poboljšati otpornost na stresnu koroziju i magnetna svojstva.
Područja primjene
Njegovi proizvodi se široko koriste u industrijskim oblastima kao što su elektronski informacioni inženjering, biomedicinska oprema, kancelarijska oprema, automobili, mašine, hardver, sportska oprema, industrija satova, oružje i vazduhoplovstvo.
1. Računari i njihovi pomoćni objekti: kao što su dijelovi pisača, magnetna jezgra, udarne igle i pogonski dijelovi;
2.Alati: kao što su burgije, burgije, mlaznice, bušilice za pištolje, spiralne glodalice, bušilice, utičnice, ključevi, električni alati, ručni alati, itd.;
3.Kućanski aparati: kao što su kućišta za satove, lančići za satove, električne četkice za zube, škare, ventilatori, glave za golf, karike za nakit, stege za hemijske olovke, glave alata za rezanje i drugi dijelovi;
4.Dijelovi za medicinske mašine: kao što su ortodontski okviri, makaze i pincete;
5.Vojni dijelovi: repovi projektila, dijelovi topova, bojeve glave, poklopci baruta i dijelovi upaljača;
6. Električni dijelovi: elektronička ambalaža, mikromotori, elektronički dijelovi, senzorski uređaji;
7. Mehanički dijelovi: kao što su mašine za labavljenje pamuka, mašine za tekstil, mašine za uvijanje, kancelarijske mašine, itd.;
8.Automobilski i brodski dijelovi: kao što su unutrašnji prsten kvačila, čaura viljuške, čaura razvodnika, vodilica ventila, čvorište za sinhronizaciju, dijelovi vazdušnih jastuka, itd.
