Tänapäeval loobitakse palju sõna „MIM”, mis on sageli „keeruliste ja odavate osade” moesõna. See on esimene eksiarvamus. See pole maagia ja kindlasti pole see alati odav. Tõeline lugu sellest metalli survevalu protsess algab ammu enne hallituse sulgemist, lähteaine segases ja kriitilises etapis. Saage sellest valesti aru ja muul pole tähtsust.
Lähtetants: rohkem kunsti kui teadust
Kõik räägivad vormimisest või paagutamisest, kuid usaldusväärse MIM-operatsiooni keskmes on lähteaine homogeensus. Me ei sega ainult metallipulbrit ja sideainet; loome ühtlase, voolava segu. Suhe on kõik. Liiga palju sideainet? Debineerimisel tekib vajumine ja moonutused. Liiga vähe? Õhukesi sektsioone täita ei saa. Olen näinud erinevate tarnijate partiid, isegi samade näitajatega, käituvad metsikult erinevalt. See ei puuduta ainult pulbri D50; see on osakeste kuju jaotus. Gaasi pihustamisel saadud sfäärilised pulbrid voolavad kindlasti paremini, kuid see ümar kuju võib mõnikord lõpptihedust kahjustada, kui te pole profiilide paagutamisega ettevaatlik.
Varakult oli meil projekt väikese kirurgilise instrumendi kangi jaoks, mille ristlõige oli 2 mm kuni 0,5 mm. Kasutasime tavalist 316L lähteainet. Osad nägid vormist välja ideaalsed välja. Siis tuli katalüütiline lahtiühendamine. Õhukesed lõigud lihtsalt... kadusid. Mitte sulanud, kuid struktuurselt ebaõnnestunud. Sideaine eemaldamise määr oli selle massi erinevuse jaoks liiga agressiivne. Õppetund? Teie lähteaine koostis peab olema kohandatud mitte ainult materjali, vaid ka detaili geomeetriaga. Ühes suuruses pulbri/sideaine segu on retsept südamevalu vastu. Teil on vaja partnerit, kes mõistab seda üksikasjalikult, kedagi sarnast Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY). Aastakümneid kestnud täppisvaluga tegeledes mõistavad nad materjali käitumise tähtsust termilise pinge all. See mõtteviis tähendab otseselt MIM-i lähteaine haldamist ja paagutamist.
Ja sideainesüsteem ise – see on hoopis teine maailm. Vahapolümeer, vees lahustuv, katalüütiline – igaüks jätab detailile oma sõrmejälje. Katalüütiline (kasutades lämmastikhappe auru) on kiire, kuid võib rünnata teatud sulameid. Termiline eraldamine on aeglane, kuid õrn. Siinne valik määrab teie ahju ajakava, osade käitlemise ja defektide määra. See on põhiline valik, mille teete enne tööriista kujundamist.
Paagutamine: kus maagia (ja kokkutõmbumine) tegelikult toimub
See on tegemise või katkestamise faas. Teil on oma "pruun osa" – habras, kogu sideaine ja pulber. Ahju tsükkel on koht, kus see muutub metalliks. Kokkutõmbumine on prognoositav, tavaliselt umbes 15-20%, kuid see pole kunagi täiuslikult isotroopne. Pikk lame osa võib kõverduda, kui seda ei toetata õigesti. Kord jooksime partii ühendusplaate. Paigaldusaukudel oli mõõtmete tolerants tihe. Me tabasime teoreetilise paagutatud tiheduse, kuid augud ovaalsed mõne mikroni võrra. Miks? Ahju atmosfääril oli kerge gradient. Vöö vasakpoolsed osad nägid erinevat temperatuuriprofiili kui paremal.
Atmosfääri juhtimine on kõik. Vesinik, argoon, vaakum või krakitud ammoniaak. Roostevaba terase puhul vajate täiuslikult redutseerivat atmosfääri, et saada puhas pind ilma karburiseerimiseta. Pisike leke, natuke hapnikku siseneb ja saate kooriku, paagutatud osa, mis on rabe. Samuti pole see alati palja silmaga nähtav. Meil oli partii 17-4 PH osa, mis läbisid visuaalse kontrolli ja isegi põhilise mõõtmete kontrolli. Kuid rakenduses ebaõnnestusid nad väsimuse tõttu. Metallograafia näitas piki terade piire oksiidisulgusid - õhujälgi paagutamise kriitilises keskfaasis.
Siin näitab valukoja kogemus tõeliselt. Ettevõte nagu QSY, mis on üle 30 aasta tegutsenud kestade ja investeeringute valamise vallas sulamitega, mis ulatuvad standardsetest terasest kuni niklipõhiste supersulamiteni, mõistab termilist töötlemist oma luudes. Need teadmised selle kohta, kuidas erisulamid käituvad kõrgetel temperatuuridel ja kuidas juhtida atmosfääri saastumist vältima, on otseselt ülekantavad ja hindamatu väärtusega. metalli survevalu protsess. Nad teavad, et paagutamine ei ole lihtsalt "soojendamine"; see on kontrollitud metamorfoos.
Tööriistalõks ja sekundaarsed toimingud
Inimesed arvavad, et MIM välistab töötlemise. See vähendab seda. Peaaegu alati vajate teiseseid operatsioone. EDM funktsioonide jaoks, mida ei saa vormida, nagu allalõiked või täiesti kandilised sisenurgad. Kerge CNC-töötlus kriitiliste tihenduspindade või keermete jaoks. Mõnikord toimub paagutamise järgne mündimisoperatsioon mõõtme tõeliseks muutmiseks. Lõks kujundab MIM-i osa nii, nagu oleks see viimane võrgukujuline osa. Peate protsessi jaoks kavandama. Suured raadiused, võimaluse korral ühtlane seinapaksus, tõmbenurgad – need ei ole soovitused.
Ma mäletan kaamera korpuse komponendi tööriista. Disainer soovis ilusat teravat esteetilist serva. Null raadius. Proovisime seda. Lähteaine ei täidaks seda järjekindlalt ja pruunis olekus nurgad puruneksid väljaviskamisel või käsitsemisel. Pidime tagasi minema, lisama 0,1 mm raadiuse. See oli lõpptootes nähtamatu, kuid muutis osa valmistatavaks. Tööriistad ise on teine metsaline. See on survevalutööriistad, nii et see vajab poleerimist, häid tuulutusavasid ja korralikku väravat. Aga sa hõõrud seda metallipulbriga. Nurkade ja väravate kulumine on suurem kui plastikul. Peate selle hoolduse planeerima.
Ja see on sünergia täisteenuse pakkujaga. Kui vaatate QSY võimalusi, loetlevad nad CNC-töötluse otse oma valuerialade kõrval. See on võti. Nad võivad võtta paagutatud MIM-osa ja ettevõttesiseselt, töödelda kriitilisi nullpunkti pindu või puurida ristava, mida oli võimatu vormida. See vertikaalne integratsioon kontrollib kvaliteeti ja kulusid. Te ei saada habrast paagutatud detaili teise masinatöökotta, riskides kahju tekitamisega.
Materiaalne tegelikkus: see pole mõeldud ainult roostevabale terasele
Brošüüri materjalid on 316L, 17-4PH, tavaline süsinikteras. Kuid huvitavad rakendused on eksootilistes asjades. Oleme raskuste tasakaalustamiseks teinud tööd raskete volframisulamitega ja isegi katsetanud titaaniga. Ti MIM on omaette õudusunenägu – paagutate kõrgvaakumis ning pulber on kallis ja pürofooriline. Tasu on keerulised ja kerged biomeditsiinilised implantaadid. Aga saagikuse määr... see on väljakutse.
See sobib suurepäraselt eelnevalt mainitud spetsialisti materjaliportfelliga. Nende kogemus koobalti- ja niklipõhiste sulamitega investeerimisvalamisel on tohutu vara. Nendel sulamitel on oma paagutamise eripärad – vedelfaasiline paagutamine, aktiveeritud paagutamine – ja nende üldise metallurgia tundmine teisest protsessist annab edumaa. The metalli survevalu protsess supersulamist komponent ei ole lihtsalt erinev materjaliseade; see on täiesti erinev tihendamise ja mikrostruktuuride arendamise filosoofia.
Samuti ei saa ignoreerida pehmeid magnetsulameid, nagu Fe-Si või Fe-Ni. Nende paagutamine nii suure tiheduse kui ka õigete magnetiliste omaduste saavutamiseks on köiel kõndimine. Liiga kõrge temperatuur, kaotate omadused; liiga madal, teil on poorsus. Need on need niširakendused, kus MIM tõeliselt särab, mitte järjekordse üldise käigu loomisel, mida saaks tembeldada.
Kui MIM pole vastus
See võib olla kõige olulisem osa. MIM on suurepärane suure mahuga, keeruka geomeetriaga ja mõõduka tolerantsiga osade jaoks. Aga kui teie osa on lihtne – põhivahetükk, sirge varras –, kasutage töötlemist või stantsimist. Kui vajate valatult ülikõrget tõmbetugevust või löögikindlust, vaadake investeerimisvalu. Kui vajate ühekordset prototüüpi, võib 3D-metalliprintimine olla parem, hoolimata pinnaviimistluse probleemidest.
Eriti huvitav on investeeringute castinguga crossover. Suuremate osade (näiteks üle 100–150 grammi) või osade puhul, mis ei vaja kriitilises osas absoluutselt poorsust, võib hästi teostatud investeerimisvalu olla usaldusväärsem ja kuluefektiivsem. Ettevõte, mis pakub mõlemat, nagu QSY, võib anda teile erapooletu soovituse. Nad ei ürita protsessi sundida; nad võivad vaadata teie väljatrükki ja öelda: Selle funktsioonikomplekti ja mahu puhul säästab MIM teile ühikuhinnalt 30% või See sisemine õõnsus on liiga sügav, vaatame selle asemel koorevormi valamist.
Õppisime seda raskel teel. Klient nõudis MIM-i suure, suhteliselt lihtsa klambri jaoks. Tööriist oli massiivne ja kallis, paagutamise moonutamine oli võitlus ja osa maksumus oli kõrgem kui valmistatud alternatiivil. Oleksime pidanud tagasi lükkama. Protsess on tööriist, mitte religioon. Selle ilu peitub selle spetsiifilises magusas kohas: kümnete töödeldud komponentide võtmine ja nende ühendamine üheks, jämedaks, kasutusvalmis metallitükiks, mis tuleb ahjust välja nagu kasvatatud, mitte valmistatud. Kui see töötab, on see suurepärane insener. Kui see on sunnitud, on see lihtsalt kallis probleem.
