Metal Powder Injection Molding Technology (MIM) on uus pulbermetallurgia peaaegu võrguvormimisvormimise tehnoloogia, mis on loodud kaasaegse plasti survevalutehnoloogia kasutuselevõtuga pulbermetallurgia valdkonda.
Tehniline tutvustus
Metallipulbri survevalutehnoloogia ühendab multidistsiplinaarseid tehnoloogiaid, nagu plastivormimise tehnoloogia, polümeeride keemia, pulbermetallurgia tehnoloogia ja metallimaterjalide teadus. See kasutab valuvormide toorikute valmistamiseks vorme ja toodab paagutamise teel kiiresti suure tihedusega, ülitäpseid, kolmemõõtmelisi keerulisi kujundeid. Konstruktsiooniosad. Kõigepealt sõtkutakse tahke pulber ja orgaaniline sideaine ühtlaseks ning pärast granuleerimist süstitakse need kuumutatud ja plastifitseeritud olekus (~150°C) survevalumasinaga vormiõõnsusse tahkumiseks ning seejärel moodustatakse parisoon keemilise või termilise lagunemise teel. Tootes sisalduv sideaine eemaldatakse ja lõpuks saadakse lõpptoode paagutamise ja tihendamise teel.
Sellel protsessitehnoloogial pole mitte ainult tavapäraste pulbermetallurgia protsesside eeliseid, nagu vähem etappe, lõikamise puudumine või väiksem lõikamine ja suur majanduslik kasu, vaid see ületab ka traditsiooniliste pulbermetallurgia toodete puudused, nagu ebaühtlased materjalid, madalad mehaanilised omadused ning raskused õhukeste seinte ja keerukate struktuuride moodustamisel. See sobib eriti hästi väikeste, keerukate ja erivajadustega metallosade masstootmiseks. Sellel on kõrge täpsus, ühtlane struktuur, suurepärane jõudlus ja madalad tootmiskulud.
Protsessi voog
Protsessi voog: sideaine → segamine → survevalu → rasvaärastus → paagutamine → järeltöötlus.
Mineraalne pulber
MIM-protsessis kasutatava metallipulbri osakeste suurus on üldiselt 0,5–20 μm; teoreetiliselt, mida peenemad on osakesed, seda suurem on eripind, mis muudab selle vormimise ja paagutamise lihtsamaks. Traditsioonilises pulbermetallurgia protsessis kasutatakse jämedamaid pulbreid, mis on suuremad kui 40 μm.
Orgaaniline liim
Orgaanilise liimi ülesanne on siduda metallipulbri osakesed nii, et segul oleks süstimismasina silindris kuumutamisel reoloogia ja libedus, see tähendab, et see on kandja, mis ajab pulbrit voolama. Seetõttu valitakse sideaine kogu pulbri kandjaks. Seetõttu on kleepuva tõmbe valik kogu pulbri survevalu võti.
Nõuded orgaanilistele liimidele:
1.Vähema liimi kasutamine võib anda segu parema reoloogia;
2.Reaktsioon puudub, keemiline reaktsioon metallipulbriga liimi eemaldamise protsessis puudub;
3.Lihtne eemaldada, tootesse ei jää süsinikku.
Segamine
Metallipulber ja orgaaniline sideaine segatakse ühtlaselt, et saada erinevatest toorainetest survevalu segu. Segu ühtlus mõjutab otseselt selle voolavust, mõjutades seega survevaluprotsessi parameetreid, samuti lõppmaterjali tihedust ja muid omadusi. See survevaluprotsessi etapp on põhimõtteliselt kooskõlas plastist survevaluprotsessiga ja selle varustustingimused on samuti põhimõtteliselt samad. Survevalu protsessi käigus kuumutatakse segatud materjal süstimismasina silindris reoloogiliste omadustega plastmaterjaliks ja süstitakse vormi sobiva surve all, et moodustada toorik. Survevormitud toorik peab olema mikroskoopiliselt ühtlane, et toode paagutamisprotsessi ajal ühtlaselt kokku tõmbuks.
Ekstraheerimine
Vormitud toorikus sisalduv orgaaniline sideaine tuleb enne paagutamist eemaldada. Seda protsessi nimetatakse ekstraheerimiseks. Ekstraheerimisprotsess peab tagama, et liim väljuks järk-järgult tooriku erinevatest osadest mööda pisikesi kanaleid osakeste vahel, ilma tooriku tugevust vähendamata. Sideaine eemaldamise kiirus järgib üldiselt difusioonivõrrandit. Paagutamine võib poorset rasvatustatud toorikut kahandada ja tihendada teatud struktuuri ja omadustega toodeteks. Kuigi toodete toimivus on enne paagutamist seotud paljude protsessiteguritega, on paagutamisprotsessil paljudel juhtudel suur või isegi otsustav mõju lõpptoote metallograafilisele struktuurile ja omadustele.
Järeltöötlus
Täpsemate suurusnõuetega osade puhul on vajalik vajalik järeltöötlus. See protsess on sama, mis tavaliste metalltoodete kuumtöötlusprotsess.
Protsessi eelised
MIM kasutab pulbermetallurgia tehnoloogia omadusi suure tiheduse, heade mehaaniliste omaduste ja pinnakvaliteediga mehaaniliste osade paagutamiseks; samal ajal kasutab see plastist survevalu omadusi keeruka kujuga detailide tootmiseks suurtes kogustes ja tõhusalt.
1.Võib moodustada väga keeruka struktuuriga konstruktsiooniosi.
Traditsiooniline metallitöötlemine hõlmab üldjuhul metallplaatide töötlemist toodeteks treimise, freesimise, hööveldamise, lihvimise, puurimise, puurimise jne teel. Tehniliste kulude ja ajakuluga seotud probleemide tõttu on sellistel toodetel keeruline omada keerulisi struktuure. MIM kasutab toote tooriku süstimiseks süstimismasinat, et materjal täidaks täielikult vormiõõne, tagades nii detaili väga keeruka struktuuri realiseerimise.
2. Tootel on ühtlane mikrostruktuur, suur tihedus ja hea jõudlus.
Tavaolukorras võib pressitud toodete tihedus ulatuda maksimaalselt 85%ni teoreetilisest tihedusest; MIM-tehnoloogia abil saadud toodete tihedus võib ulatuda üle 96%.
3.Kõrge efektiivsus, lihtne saavutada mass- ja suuremahuline tootmine.
MIM-tehnoloogias kasutatava metallvormi eluiga on samaväärne plastist survevaluvormide elueaga. Tänu metallvormide kasutamisele sobib MIM detailide masstootmiseks.
4. Lai valik kohaldatavaid materjale ja laiad kasutusvaldkonnad.
MIM-is saab kasutada peaaegu enamikku metallmaterjale ning ökonoomsust silmas pidades on peamisteks kasutusmaterjalideks rauapõhised, niklipõhised, madala sulamiga, vasepõhised, kiirteras, roostevaba teras, grammi klapisulam, tsementeeritud karbiid ja titaanipõhised metallid.
5. Säästke oluliselt toorainet
Üldiselt on metalli kasutusmäär metalli töötlemisel ja vormimisel suhteliselt madal. MIM võib oluliselt parandada tooraine kasutusmäära, mis on teoreetiliselt 100% kasutamine.
6. MIM-i protsessis kasutatakse mikronitasemega peent pulbrit.
See ei saa mitte ainult kiirendada paagutamise kokkutõmbumist, aidata parandada materjalide mehaanilisi omadusi, pikendada materjalide väsimuse eluiga, vaid ka parandada vastupidavust pingekorrosioonile ja magnetilisi omadusi.
Kasutusalad
Selle tooteid kasutatakse laialdaselt sellistes tööstusvaldkondades nagu elektrooniline infotehnoloogia, biomeditsiiniseadmed, kontoriseadmed, autod, masinad, riistvara, spordivarustus, kellatööstus, relvad ja kosmosetööstus.
1. Arvutid ja nende abiseadmed: nagu printeri osad, magnetsüdamikud, löögitihvtid ja ajamiosad;
2. Tööriistad: nagu puuriterad, lõiketerad, düüsid, püstolid, spiraalfreesid, stantsid, pistikupesad, mutrivõtmed, elektrilised tööriistad, käsitööriistad jne;
3. Kodumasinad: nagu kellakarbid, kellaketid, elektrilised hambaharjad, käärid, lehvikud, golfipead, ehted, pastapliiatsi klambrid, lõikeriistapead ja muud osad;
4. Meditsiinimasinate osad: nagu ortodontilised raamid, käärid ja pintsetid;
5. Sõjalised osad: raketi sabad, relvaosad, lõhkepead, pulbrikatted ja sütiku osad;
6. Elektrilised osad: elektroonikapakendid, mikromootorid, elektroonilised osad, andurseadmed;
7. Mehaanilised osad: nagu puuvillase kobestamise masinad, tekstiilimasinad, lokirullimasinad, kontorimasinad jne;
8. Autode ja meresõidukite osad: nagu siduri sisemine rõngas, kahvli hülss, jaoturi hülss, klapijuhik, sünkroniseerimisrumm, turvapadja osad jne.
