Metal Powder Injection Molding Technology (MIM) je nová technologie vstřikování práškové metalurgie v blízkosti sítě vytvořená zavedením moderní technologie vstřikování plastů do oblasti práškové metalurgie.
Technický úvod
Technologie vstřikování kovových prášků kombinuje multidisciplinární technologie, jako je technologie lisování plastů, polymerní chemie, technologie práškové metalurgie a věda o kovových materiálech. Používá formy pro vstřikování polotovarů forem a rychle vyrábí vysoce husté, vysoce přesné, trojrozměrné složité tvary prostřednictvím slinování. Konstrukční díly. Nejprve se pevný prášek a organické pojivo rovnoměrně prohněte a po granulaci se vstřikovacím strojem v zahřátém a změkčeném stavu (~150 °C) vstříknou do dutiny formy za účelem ztuhnutí a poté se chemickým nebo tepelným rozkladem vytvoří předlisek. Pojivo z produktu se odstraní a nakonec se finální produkt získá slinováním a zhuštěním.
Tato procesní technologie má nejen výhody konvenčních procesů práškové metalurgie, jako je méně kroků, žádné nebo méně řezání, a vysoké ekonomické výhody, ale také překonává nedostatky tradičních produktů práškové metalurgie, jako jsou nerovné materiály, nízké mechanické vlastnosti a potíže při vytváření tenkých stěn a složitých struktur. Je vhodný zejména pro hromadnou výrobu malých, složitých a speciálně požadovaných kovových dílů. Má vlastnosti vysoké přesnosti, jednotné struktury, vynikajícího výkonu a nízkých výrobních nákladů.
Tok procesu
Průběh procesu: pojivo → míchání → vstřikování → odmašťování → slinování → následné zpracování.
Minerální prášek
Velikost částic kovového prášku používaného v procesu MIM je obecně 0,5 ~ 20 μm; teoreticky, čím jemnější částice, tím větší je specifický povrch, což usnadňuje tvarování a slinování. Tradiční proces práškové metalurgie používá hrubší prášky větší než 40μm.
Organické lepidlo
Funkcí organického lepidla je vázat částice kovového prášku tak, aby směs měla reologii a mazivost při zahřívání ve válci vstřikovacího stroje, to znamená, že je to nosič, který pohání prášek k toku. Proto je pojivo vybráno jako nosič pro celý prášek. Proto je volba lepivého tahu klíčem k celému vstřikování prášku.
Požadavky na organická lepidla:
1. Použití menšího množství lepidla může zajistit lepší reologii směsi;
2. Žádná reakce, žádná chemická reakce s kovovým práškem během procesu odstraňování lepidla;
3.Snadné odstranění, v produktu nezůstává žádný uhlík.
Míchání
Kovový prášek a organické pojivo jsou rovnoměrně smíchány, aby se z různých surovin vytvořila směs pro vstřikování. Rovnoměrnost směsi přímo ovlivňuje její tekutost, a tím ovlivňuje parametry procesu vstřikování, ale i hustotu a další vlastnosti finálního materiálu. Tento krok procesu vstřikování je v zásadě konzistentní s procesem vstřikování plastů a podmínky jeho vybavení jsou také v zásadě stejné. Během procesu vstřikování se směsný materiál zahřívá ve válci vstřikovacího stroje na plastový materiál s reologickými vlastnostmi a vstřikuje se do formy pod vhodným vstřikovacím tlakem za vzniku polotovaru. Vstřikovaný polotovar by měl být mikroskopicky jednotný, aby se produkt během procesu slinování rovnoměrně smršťoval.
Extrakce
Organické pojivo obsažené ve vytvarovaném polotovaru musí být před slinováním odstraněno. Tento proces se nazývá extrakce. Proces extrakce musí zajistit, aby se lepidlo postupně uvolňovalo z různých částí polotovaru podél drobných kanálků mezi částicemi, aniž by došlo ke snížení pevnosti polotovaru. Rychlost odstraňování pojiva se obecně řídí difúzní rovnicí. Spékání může smrštit a zhutnit porézní odmaštěný polotovar na produkty s určitou strukturou a vlastnostmi. Přestože výkonnost výrobků souvisí s mnoha faktory procesu před slinováním, v mnoha případech má proces slinování velký nebo dokonce rozhodující vliv na metalografickou strukturu a vlastnosti konečného produktu.
Následné zpracování
U dílů s přesnějšími požadavky na velikost je vyžadováno nezbytné následné zpracování. Tento proces je stejný jako proces tepelného zpracování konvenčních kovových výrobků.
Výhody procesu
MIM využívá vlastnosti technologie práškové metalurgie ke spékání mechanických dílů s vysokou hustotou, dobrými mechanickými vlastnostmi a kvalitou povrchu; zároveň využívá vlastnosti vstřikování plastů k výrobě tvarově složitých dílů ve velkém množství a efektivně.
1. Lze vytvářet konstrukční díly s vysoce složitými strukturami.
Tradiční zpracování kovů obecně zahrnuje zpracování kovových desek na výrobky prostřednictvím soustružení, frézování, hoblování, broušení, vrtání, vyvrtávání atd. Kvůli technickým nákladům a problémům s časovou náročností je pro takové výrobky obtížné mít složité struktury. MIM používá vstřikovací stroj pro vstřikování polotovaru produktu, aby se zajistilo, že materiál zcela vyplní dutinu formy, čímž se zajistí realizace vysoce komplexní struktury součásti.
2. Produkt má jednotnou mikrostrukturu, vysokou hustotu a dobrý výkon.
Za normálních okolností může hustota lisovaných výrobků dosáhnout maximálně 85 % teoretické hustoty; hustota produktů získaných technologií MIM může dosáhnout více než 96 %.
3. Vysoká účinnost, snadno dosažitelná hromadná a velkosériová výroba.
Kovová forma používaná v technologii MIM má životnost ekvivalentní životnosti forem pro vstřikování plastů. Díky použití kovových forem je MIM vhodný pro hromadnou výrobu dílů.
4. Široká škála použitelných materiálů a široké oblasti použití.
MIM může používat téměř většinu kovových materiálů a s ohledem na hospodárnost patří mezi hlavní aplikační materiály kovy na bázi železa, niklu, nízkolegované, měděné, rychlořezné oceli, nerezové oceli, slitiny gramových ventilů, slinutý karbid a titan.
5. Výrazně ušetříte suroviny
Obecně je míra využití kovu při zpracování a tváření kovů relativně nízká. MIM může výrazně zlepšit míru využití surovin, což je teoreticky 100% využití.
6. Proces MIM používá jemný prášek na úrovni mikronů.
Dokáže nejen urychlit slinovací smršťování, pomoci zlepšit mechanické vlastnosti materiálů, prodloužit únavovou životnost materiálů, ale také zlepšit odolnost proti korozi pod napětím a magnetické vlastnosti.
Oblasti použití
Její produkty jsou široce používány v průmyslových oblastech, jako je elektronické informační inženýrství, biomedicínská zařízení, kancelářské vybavení, automobily, stroje, hardware, sportovní vybavení, hodinářský průmysl, zbraně a letecký průmysl.
1.Počítače a jejich pomocná zařízení: jako jsou části tiskáren, magnetická jádra, kolíky a hnací části;
2. Nástroje: jako jsou vrtáky, frézy, trysky, pistolové vrtáky, spirálové frézy, razníky, nástrčné klíče, klíče, elektrické nářadí, ruční nářadí atd.;
3. Domácí spotřebiče: jako jsou pouzdra na hodinky, řetízky na hodinky, elektrické zubní kartáčky, nůžky, vějíře, golfové hlavy, šperky, svorky na kuličková pera, hlavy řezných nástrojů a další části;
4. Části pro lékařské stroje: jako jsou ortodontické rámy, nůžky a pinzety;
5.Vojenské části: ocasní plochy střel, části zbraní, hlavice, kryty proti prachu a části rozněcovačů;
6. Elektrické části: elektronické obaly, mikromotory, elektronické části, senzorová zařízení;
7. Mechanické části: jako jsou stroje na kypření bavlny, textilní stroje, kulmovací stroje, kancelářské stroje atd.;
8. Automobilové a námořní díly: jako je vnitřní kroužek spojky, objímka vidlice, objímka rozdělovače, vedení ventilu, synchronizační náboj, části airbagu atd.
