Metal Powder Injection Molding Technology (MIM) er en ny pulvermetallurgi-nær-net-form støbeteknologi dannet ved at introducere moderne plastsprøjtestøbningsteknologi inden for pulvermetallurgi.
Teknisk introduktion
Metalpulversprøjtestøbningsteknologi kombinerer tværfaglige teknologier såsom plaststøbningsteknologi, polymerkemi, pulvermetallurgiteknologi og metalmaterialevidenskab. Den bruger forme til at sprøjtestøbe emner og fremstiller hurtigt højdensitet, højpræcision, tredimensionelle komplekse former gennem sintring. Strukturelle dele. Først æltes det faste pulver og det organiske bindemiddel ensartet, og efter granulering sprøjtes de ind i formhulen med en sprøjtestøbemaskine i en opvarmet og blødgjort tilstand (~150°C) til størkning, og derefter dannes præparisonen ved kemisk eller termisk nedbrydning. Bindemidlet i produktet fjernes, og til sidst opnås slutproduktet ved sintring og fortætning.
Denne procesteknologi har ikke kun fordelene ved konventionelle pulvermetallurgiprocesser såsom færre trin, ingen eller mindre skæring og høje økonomiske fordele, men overvinder også manglerne ved traditionelle pulvermetallurgiprodukter såsom ujævne materialer, lave mekaniske egenskaber og vanskeligheder med at danne tynde vægge og komplekse strukturer. Den er især velegnet til masseproduktion af små, komplekse og specialpåkrævede metaldele. Det har karakteristika af høj præcision, ensartet struktur, fremragende ydeevne og lave produktionsomkostninger.
Proces flow
Procesflow: bindemiddel → blanding → sprøjtestøbning → affedtning → sintring → efterbehandling.
Mineralsk pulver
Partikelstørrelsen af metalpulver, der anvendes i MIM-processen, er generelt 0,5 ~ 20μm; teoretisk set, jo finere partiklerne er, jo større er det specifikke overfladeareal, hvilket gør det lettere at forme og sintre. Den traditionelle pulvermetallurgi-proces bruger grovere pulvere større end 40μm.
Organisk klæbemiddel
Det organiske klæbemiddels funktion er at binde metalpulverpartiklerne, så blandingen har rheologi og smøreevne, når den opvarmes i injektionsmaskinens cylinder, det vil sige, at det er en bærer, der driver pulveret til at flyde. Derfor er bindemidlet valgt til at være bæreren for hele pulveret. Derfor er valget af sticky pull nøglen til hele pulversprøjtestøbningen.
Krav til organiske klæbemidler:
1. Brugen af mindre klæbemiddel kan give en bedre rheologi af blandingen;
2. Ingen reaktion, ingen kemisk reaktion med metalpulver under processen til fjernelse af klæbemiddel;
3. Let at fjerne, ingen kulstof tilbage i produktet.
Blanding
Metalpulveret og det organiske bindemiddel blandes ensartet sammen for at lave forskellige råmaterialer til en blanding til sprøjtestøbning. Ensartetheden af blandingen påvirker direkte dens fluiditet og påvirker således parametrene for sprøjtestøbningsprocessen såvel som densiteten og andre egenskaber af det endelige materiale. Dette trin i sprøjtestøbningsprocessen er i princippet i overensstemmelse med plastsprøjtestøbningsprocessen, og dens udstyrsbetingelser er også grundlæggende de samme. Under sprøjtestøbningsprocessen opvarmes det blandede materiale i sprøjtemaskinens cylinder til et plastmateriale med rheologiske egenskaber og sprøjtes ind i formen under passende sprøjtetryk for at danne et emne. Det sprøjtestøbte emne skal være mikroskopisk ensartet, så produktet krymper jævnt under sintringsprocessen.
Udvinding
Det organiske bindemiddel i det støbte emne skal fjernes før sintring. Denne proces kaldes ekstraktion. Ekstraktionsprocessen skal sikre, at klæbemidlet gradvist udledes fra forskellige dele af emnet langs de bittesmå kanaler mellem partiklerne uden at reducere emnets styrke. Hastigheden af bindemiddelfjernelse følger generelt diffusionsligningen. Sintring kan krympe og fortætte det porøse affedtede emne til produkter med visse strukturer og egenskaber. Selvom produkternes ydeevne er relateret til mange procesfaktorer før sintring, har sintringsprocessen i mange tilfælde stor eller endda afgørende indflydelse på slutproduktets metallografiske struktur og egenskaber.
Efterbehandling
For dele med mere præcise størrelseskrav kræves nødvendig efterbehandling. Denne proces er den samme som varmebehandlingsprocessen for konventionelle metalprodukter.
Procesfordele
MIM bruger egenskaberne fra pulvermetallurgiteknologi til at sintre mekaniske dele med høj densitet, gode mekaniske egenskaber og overfladekvalitet; samtidig bruger den egenskaberne ved plastsprøjtestøbning til at producere dele med komplekse former i store mængder og effektivt.
1. Strukturelle dele med meget komplekse strukturer kan dannes.
Traditionel metalbearbejdning involverer generelt forarbejdning af metalplader til produkter gennem drejning, fræsning, høvling, slibning, boring, boring osv. På grund af tekniske omkostninger og tidsomkostninger er det vanskeligt for sådanne produkter at have komplekse strukturer. MIM bruger en indsprøjtningsmaskine til at injicere produktemnet for at sikre, at materialet fylder støbeformens hulrum fuldt ud, hvilket sikrer realiseringen af delens meget komplekse struktur.
2. Produktet har ensartet mikrostruktur, høj tæthed og god ydeevne.
Under normale omstændigheder kan densiteten af pressede produkter kun nå et maksimum på 85% af den teoretiske densitet; tætheden af produkter opnået ved MIM-teknologi kan nå mere end 96%.
3.Høj effektivitet, let at opnå masse og storskala produktion.
Metalformen, der bruges i MIM-teknologien, har en levetid svarende til den for tekniske plastsprøjtestøbeforme. På grund af brugen af metalforme er MIM velegnet til masseproduktion af dele.
4. Bredt udvalg af anvendelige materialer og brede anvendelsesområder.
MIM kan bruge næsten de fleste metalmaterialer, og i betragtning af økonomi, omfatter de vigtigste anvendelsesmaterialer jernbaserede, nikkelbaserede, lavlegerede, kobberbaserede, højhastighedsstål, rustfrit stål, gramventillegeringer, cementeret carbid og titaniumbaserede metaller.
5. Spar væsentligt på råvarer
Generelt er udnyttelsesgraden af metal i metalbearbejdning og -formning relativt lav. MIM kan i høj grad forbedre udnyttelsesgraden af råvarer, som teoretisk er 100 % udnyttelse.
6. MIM-processen bruger fint pulver på mikronniveau.
Det kan ikke kun fremskynde sintringskrympning, hjælpe med at forbedre materialers mekaniske egenskaber, forlænge materialers træthedslevetid, men også forbedre modstanden mod spændingskorrosion og magnetiske egenskaber.
Anvendelsesområder
Dets produkter er meget udbredt inden for industrielle områder såsom elektronisk informationsteknik, biomedicinsk udstyr, kontorudstyr, biler, maskiner, hardware, sportsudstyr, urindustri, våben og rumfart.
1.Computere og deres hjælpefaciliteter: såsom printerdele, magnetiske kerner, anslagsstifter og drivdele;
2. Værktøjer: såsom bor, skær, dyser, pistolbor, spiralfræsere, stanser, fatninger, skruenøgler, elektrisk værktøj, håndværktøj osv.;
3.Husholdningsapparater: såsom urkasser, urkæder, elektriske tandbørster, sakse, blæsere, golfhoveder, smykkeled, kuglepenneklemmer, skæreværktøjshoveder og andre dele;
4.Dele til medicinske maskiner: såsom ortodontiske rammer, sakse og pincet;
5. Militære dele: missilhaler, pistoldele, sprænghoveder, pulverdæksler og tændrørsdele;
6.Elektriske dele: elektronisk emballage, mikromotorer, elektroniske dele, sensorenheder;
7. Mekaniske dele: såsom bomuldsløsnemaskiner, tekstilmaskiner, krøllemaskiner, kontormaskiner osv.;
8. Bil- og marinedele: såsom koblings inderring, gaffelbøsning, fordelerbøsning, ventilføring, synkroniseringsnav, airbagdele osv.
