La tecnologia d'emmotllament per injecció de pols metàl·lic (MIM) és una nova tecnologia d'emmotllament de pols de forma propera formada per la introducció de la moderna tecnologia d'emmotllament per injecció de plàstic al camp de la metal·lúrgia de pols.
Introducció tècnica
La tecnologia d'emmotllament per injecció de pols metàl·lic combina tecnologies multidisciplinàries com la tecnologia d'emmotllament de plàstic, la química de polímers, la tecnologia de la metal·lúrgia de pols i la ciència dels materials metàl·lics. Utilitza motlles per injecció de motlles en brut i fabrica ràpidament formes complexes tridimensionals, d'alta densitat i alta precisió mitjançant la sinterització. Parts estructurals. En primer lloc, la pols sòlida i l'aglutinant orgànic es pasten uniformement i, després de la granulació, s'injecten a la cavitat del motlle amb una màquina d'emmotllament per injecció en un estat escalfat i plastificat (~ 150 ° C) per a la solidificació, i després la parison es forma per descomposició química o tèrmica. S'elimina l'aglutinant del producte i, finalment, s'obté el producte final per sinterització i densificació.
Aquesta tecnologia de procés no només té els avantatges dels processos convencionals de pulvimetal·lúrgia, com ara menys passos, nul o menys tall i alts beneficis econòmics, sinó que també supera les deficiències dels productes tradicionals de la pulvimetal·lúrgia, com ara materials irregulars, propietats mecàniques baixes i dificultat per formar parets primes i estructures complexes. És especialment adequat per a la producció en massa de peces metàl·liques petites, complexes i necessàries especials. Té les característiques d'alta precisió, estructura uniforme, excel·lent rendiment i baix cost de producció.
Flux del procés
Flux del procés: aglutinant → mescla → emmotllament per injecció → desgreixatge → sinterització → postprocessament.
Pols mineral
La mida de partícula de la pols metàl·lica utilitzada en el procés MIM és generalment de 0,5 ~ 20 μm; teòricament, com més fines siguin les partícules, més gran serà l'àrea de superfície específica, cosa que facilitarà la forma i la sinterització. El procés tradicional de metal·lúrgia en pols utilitza pols més gruixudes de més de 40 μm.
Adhesiu orgànic
La funció de l'adhesiu orgànic és unir les partícules de pols metàl·liques de manera que la mescla tingui reologia i lubricitat quan s'escalfa al barril de la màquina d'injecció, és a dir, és un portador que fa fluir la pols. Per tant, s'escull l'aglutinant perquè sigui el suport de tota la pols. Per tant, l'elecció de l'estirament enganxós és la clau de tot l'emmotllament per injecció de pols.
Requisits per als adhesius orgànics:
1. L'ús de menys adhesiu pot produir una millor reologia de la mescla;
2. Sense reacció, cap reacció química amb pols metàl·lic durant el procés d'eliminació de l'adhesiu;
3.Fàcil d'eliminar, no queda carboni al producte.
Mescla
La pols metàl·lica i l'aglutinant orgànic es barregen uniformement per convertir diverses matèries primeres en una barreja per a l'emmotllament per injecció. La uniformitat de la mescla afecta directament la seva fluïdesa, afectant així els paràmetres del procés d'emmotllament per injecció, així com la densitat i altres propietats del material final. Aquest pas del procés d'emmotllament per injecció és coherent en principi amb el procés d'emmotllament per injecció de plàstic, i les condicions de l'equip també són bàsicament les mateixes. Durant el procés d'emmotllament per injecció, el material barrejat s'escalfa al barril de la màquina d'injecció en un material plàstic amb propietats reològiques i s'injecta al motlle sota una pressió d'injecció adequada per formar un blanc. El blanc modelat per injecció ha de ser microscòpicament uniforme de manera que el producte es redueixi uniformement durant el procés de sinterització.
Extracció
L'aglutinant orgànic contingut en el blanc modelat s'ha d'eliminar abans de la sinterització. Aquest procés s'anomena extracció. El procés d'extracció ha d'assegurar que l'adhesiu es descarregui gradualment de diferents parts del blanc al llarg dels petits canals entre les partícules sense reduir la força del blanc. La velocitat d'eliminació de l'aglutinant segueix generalment l'equació de difusió. La sinterització pot reduir i densificar el blanc greixat porós en productes amb certa estructura i propietats. Encara que el rendiment dels productes està relacionat amb molts factors del procés abans de la sinterització, en molts casos, el procés de sinterització té un impacte gran o fins i tot decisiu en l'estructura metal·logràfica i les propietats del producte final.
Postprocessament
Per a peces amb requisits de mida més precisos, cal un postprocessament necessari. Aquest procés és el mateix que el procés de tractament tèrmic dels productes metàl·lics convencionals.
Avantatges del procés
MIM utilitza les característiques de la tecnologia de la metal·lúrgia de pols per sinteritzar peces mecàniques amb alta densitat, bones propietats mecàniques i qualitat superficial; al mateix temps, utilitza les característiques de l'emmotllament per injecció de plàstic per produir peces amb formes complexes en grans quantitats i de manera eficient.
1.Es poden formar peces estructurals amb estructures molt complexes.
El processament tradicional de metalls implica generalment el processament de plaques metàl·liques en productes mitjançant tornejat, fresat, planxat, rectificat, trepat, mandrinat, etc. A causa de problemes de costos tècnics i de temps, és difícil que aquests productes tinguin estructures complexes. MIM utilitza una màquina d'injecció per injectar el producte en blanc per assegurar-se que el material omple completament la cavitat del motlle, assegurant així la realització de l'estructura altament complexa de la peça.
2.El producte té una microestructura uniforme, alta densitat i bon rendiment.
En circumstàncies normals, la densitat dels productes premsats només pot arribar a un màxim del 85% de la densitat teòrica; la densitat de productes obtinguts per la tecnologia MIM pot arribar a més del 96%.
3. Alta eficiència, fàcil d'aconseguir producció massiva i a gran escala.
El motlle metàl·lic utilitzat en la tecnologia MIM té una vida útil equivalent a la dels motlles d'emmotllament per injecció de plàstic d'enginyeria. A causa de l'ús de motlles metàl·lics, MIM és adequat per a la producció massiva de peces.
4. Àmplia gamma de materials aplicables i amplis camps d'aplicació.
MIM pot utilitzar gairebé la majoria de materials metàl·lics, i tenint en compte l'economia, els principals materials d'aplicació inclouen metalls a base de ferro, níquel, baix aliatge, coure, acer d'alta velocitat, acer inoxidable, aliatge de vàlvula gram, carbur cimentat i metalls a base de titani.
5. Estalviar significativament les matèries primeres
En general, la taxa d'utilització del metall en el processament i la formació de metalls és relativament baixa. MIM pot millorar molt la taxa d'utilització de les matèries primeres, que teòricament és una utilització del 100%.
6.El procés MIM utilitza pols fina a nivell de micres.
No només pot accelerar la contracció de la sinterització, ajudar a millorar les propietats mecàniques dels materials, allargar la vida útil dels materials, sinó també millorar la resistència a la corrosió per estrès i les propietats magnètiques.
Àmbits d'aplicació
Els seus productes s'utilitzen àmpliament en camps industrials com l'enginyeria de la informació electrònica, equips biomèdics, equips d'oficina, automòbils, maquinària, maquinari, equipament esportiu, indústria de rellotges, armes i aeroespacial.
1. Ordinadors i les seves instal·lacions auxiliars: com ara peces d'impressora, nuclis magnètics, passadors i peces de conducció;
2.Eines: com ara broques, broques de tall, broquets, broques de pistola, freses en espiral, punxons, preses de corrent, claus, eines elèctriques, eines manuals, etc.;
3. Electrodomèstics: com ara estoigs de rellotges, cadenes de rellotges, raspalls de dents elèctrics, tisores, ventiladors, caps de golf, enllaços de joieria, pinces de bolígraf, capçals d'eines de tall i altres peces;
4. Parts per a maquinària mèdica: com ara marcs d'ortodòncia, tisores i pinces;
5. Parts militars: cues de míssils, peces d'armes, ogives, cobertes de pólvora i peces de espoleta;
6. Parts elèctriques: envasos electrònics, micromotors, peces electròniques, dispositius sensors;
7. Parts mecàniques: com ara màquines per afluixar cotó, màquines tèxtils, màquines de curling, maquinària d'oficina, etc.;
8. Peces d'automòbils i marines: com ara l'anell interior de l'embragatge, la màniga de la forquilla, la màniga del distribuïdor, la guia de la vàlvula, el centre de sincronització, les peces d'airbag, etc.
