મેટલ ઈન્જેક્શન મોલ્ડિંગ પ્રક્રિયા

તમે આ દિવસોમાં 'MIM' ને ઘણી વાર 'જટિલ, સસ્તા ભાગો' માટે એક બઝવર્ડ તરીકે જોશો. તે પ્રથમ ગેરસમજ છે. તે જાદુ નથી, અને તે ચોક્કસપણે હંમેશા સસ્તું નથી. ની વાસ્તવિક વાર્તા મેટલ ઈન્જેક્શન મોલ્ડિંગ પ્રક્રિયા ફીડસ્ટોકના અવ્યવસ્થિત, જટિલ તબક્કામાં, ઘાટ બંધ થાય તે પહેલાં શરૂ થાય છે. તે ખોટું મેળવો, અને બીજું કંઈ મહત્વનું નથી.

ધ ફીડસ્ટોક ડાન્સ: વિજ્ઞાન કરતાં વધુ કલા

દરેક વ્યક્તિ મોલ્ડિંગ અથવા સિન્ટરિંગ વિશે વાત કરે છે, પરંતુ વિશ્વસનીય MIM ઓપરેશનનું હૃદય ફીડસ્ટોક એકરૂપતા છે. અમે માત્ર મેટલ પાવડર અને બાઈન્ડરને મિશ્રિત કરી રહ્યાં નથી; અમે એક સમાન, વહેવા યોગ્ય સંયોજન બનાવી રહ્યા છીએ. ગુણોત્તર બધું છે. ખૂબ બાઈન્ડર? ડિબાઇન્ડિંગ દરમિયાન તમને મંદી અને વિકૃતિ મળે છે. બહુ ઓછું? તમે પાતળા વિભાગો ભરી શકતા નથી. મેં જુદાં જુદાં સપ્લાયર્સનાં બેચ જોયા છે, સમાન સ્પેક્સ સાથે પણ, જંગલી રીતે અલગ રીતે વર્તે છે. તે માત્ર પાવડરના D50 વિશે નથી; તે કણ આકારનું વિતરણ છે. ગેસ એટોમાઇઝેશનમાંથી ગોળાકાર પાવડર વધુ સારી રીતે વહે છે, ચોક્કસ, પરંતુ જો તમે સિન્ટરિંગ પ્રોફાઇલ્સ સાથે સાવચેત ન હોવ તો તે ગોળાકાર આકાર કેટલીકવાર અંતિમ ઘનતાને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે.

શરૂઆતમાં, અમારી પાસે એક નાના સર્જીકલ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ લીવર માટે એક પ્રોજેક્ટ હતો, જેનો ક્રોસ-સેક્શન 2mm થી 0.5mm સુધીનો હતો. અમે પ્રમાણભૂત 316L ફીડસ્ટોકનો ઉપયોગ કર્યો. ભાગો બીબામાંથી સંપૂર્ણ દેખાતા હતા. પછી ઉત્પ્રેરક ડિબાઈન્ડિંગ આવ્યું. પાતળા વિભાગો હમણાં જ... અદૃશ્ય થઈ ગયા. ઓગળ્યું નથી, પરંતુ માળખાકીય રીતે નિષ્ફળ ગયું છે. બાઈન્ડર દૂર કરવાનો દર તે સામૂહિક તફાવત માટે ખૂબ આક્રમક હતો. પાઠ? તમારું ફીડસ્ટોક ફોર્મ્યુલેશન માત્ર સામગ્રી માટે જ નહીં, પરંતુ ભાગની ભૂમિતિને અનુરૂપ હોવું જોઈએ. એક-કદ-બંધ-બધું પાઉડર/બાઈન્ડર મિશ્રણ એ હૃદયના દુખાવા માટે એક રેસીપી છે. તમારે એવા જીવનસાથીની જરૂર છે જે આને દાણાદાર સ્તરે સમજે, જેમ કે કોઈ ક્વિન્ગડાઓ કિઆંગસેન્યુઆન ટેકનોલોજી કંપની લિમિટેડ (QSY). તેમના દાયકાઓથી ચોક્સાઈના કાસ્ટિંગ સાથે, તેઓ થર્મલ સ્ટ્રેસ હેઠળ ભૌતિક વર્તણૂકના મહત્વને સમજે છે, એક માનસિકતા જે MIM ફીડસ્ટોક અને સિન્ટરિંગનું સંચાલન કરવા માટે સીધું ભાષાંતર કરે છે.

અને બાઈન્ડર સિસ્ટમ પોતે - તે એક આખું બીજું વિશ્વ છે. મીણ-પોલિમર, પાણીમાં દ્રાવ્ય, ઉત્પ્રેરક - દરેક ભાગ પર તેની ફિંગરપ્રિન્ટ છોડી દે છે. ઉત્પ્રેરક (નાઈટ્રિક એસિડ વરાળનો ઉપયોગ કરીને) ઝડપી હોય છે પરંતુ ચોક્કસ એલોય પર હુમલો કરી શકે છે. થર્મલ ડિબાઈન્ડિંગ ધીમી પરંતુ નમ્ર છે. અહીંની પસંદગી તમારા ભઠ્ઠીનું શેડ્યૂલ, તમારા ભાગનું સંચાલન અને તમારી ખામી દર નક્કી કરે છે. તે એક પાયાની પસંદગી છે જે તમે ટૂલ ડિઝાઇન કરતા પહેલા કરો છો.

સિન્ટરિંગ: જ્યાં જાદુ (અને સંકોચન) ખરેખર થાય છે

આ મેક-ઓર-બ્રેકનો તબક્કો છે. તમારી પાસે તમારો 'બ્રાઉન ભાગ' છે - નાજુક, બાઈન્ડર અને પાવડર હાડપિંજર. ભઠ્ઠી ચક્ર તે છે જ્યાં તે મેટલ બને છે. સંકોચન અનુમાનિત છે, સામાન્ય રીતે 15-20% ની આસપાસ, પરંતુ તે ક્યારેય સંપૂર્ણ આઇસોટ્રોપિક નથી. જો સેટર્સ પર યોગ્ય રીતે સપોર્ટ ન હોય તો લાંબો, સપાટ ભાગ વિકૃત થઈ શકે છે. અમે એકવાર કનેક્ટર પ્લેટોનો બેચ ચલાવ્યો. માઉન્ટિંગ છિદ્રો પર પરિમાણીય સહનશીલતા ચુસ્ત હતી. અમે સૈદ્ધાંતિક sintered ઘનતા હિટ, પરંતુ છિદ્રો થોડા માઇક્રોન દ્વારા ovalized. શા માટે? ભઠ્ઠીના વાતાવરણમાં થોડો ઢાળ હતો. બેલ્ટની ડાબી બાજુના ભાગોએ જમણી બાજુના ભાગો કરતાં અલગ તાપમાન પ્રોફાઇલ જોયું.

વાતાવરણનું નિયંત્રણ એ બધું છે. હાઇડ્રોજન, આર્ગોન, વેક્યુમ અથવા ક્રેક્ડ એમોનિયા. સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ માટે, તમારે કાર્બ્યુરાઇઝેશન વિના તે સ્વચ્છ સપાટી મેળવવા માટે સંપૂર્ણપણે ઘટાડતા વાતાવરણની જરૂર છે. એક નાનો લીક, થોડો ઓક્સિજન પ્રવેશ કરે છે, અને તમને એક કર્કશ, સિન્ટર્ડ ભાગ મળે છે જે બરડ છે. તે હંમેશા નરી આંખે પણ દેખાતું નથી. અમારી પાસે 17-4 PH ભાગોનો બેચ હતો જેણે દ્રશ્ય નિરીક્ષણ અને મૂળભૂત પરિમાણીય તપાસ પણ પાસ કરી હતી. પરંતુ અરજીમાં, તેઓ થાક હેઠળ નિષ્ફળ રહ્યા હતા. મેટાલોગ્રાફીએ અનાજની સીમાઓ સાથે ઓક્સાઇડનો સમાવેશ દર્શાવ્યો હતો - સિન્ટરિંગના જટિલ મધ્ય તબક્કા દરમિયાન હવાના નિશાન.

આ તે છે જ્યાં ફાઉન્ડ્રીનો અનુભવ ખરેખર બતાવે છે. QSY જેવી કંપની, જે સ્ટાન્ડર્ડ સ્ટીલ્સથી લઈને નિકલ-આધારિત સુપરએલોય સુધીના એલોય સાથે શેલ અને રોકાણ કાસ્ટિંગમાં 30 વર્ષથી કાર્યરત છે, તેમના હાડકામાં થર્મલ પ્રોસેસિંગને સમજે છે. વિશેષ એલોય ઊંચા તાપમાને કેવી રીતે વર્તે છે, દૂષણને રોકવા માટે વાતાવરણનું સંચાલન કેવી રીતે કરવું તે અંગેનું જ્ઞાન સીધું ટ્રાન્સફર કરી શકાય તેવું અને અમૂલ્ય છે. મેટલ ઈન્જેક્શન મોલ્ડિંગ પ્રક્રિયા. તેઓ જાણે છે કે સિન્ટરિંગ માત્ર 'તેને ગરમ કરવું' નથી; તે નિયંત્રિત મેટામોર્ફોસિસ છે.

ટૂલિંગ ટ્રેપ અને સેકન્ડરી ઓપરેશન્સ

લોકોને લાગે છે કે MIM મશીનિંગને ખતમ કરે છે. તે તેને ઓછું કરે છે. તમારે હજી પણ લગભગ હંમેશા ગૌણ ઑપ્સની જરૂર છે. અંડરકટ્સ અથવા સંપૂર્ણ રીતે ચોરસ આંતરિક ખૂણા જેવા મોલ્ડ ન કરી શકાય તેવી સુવિધાઓ માટે EDM. નિર્ણાયક સીલિંગ સપાટીઓ અથવા થ્રેડો માટે લાઇટ CNC મશીનિંગ. કેટલીકવાર, એક પરિમાણને સાચા કરવા માટે સિન્ટર પછીનું કોઈનિંગ ઓપરેશન. ટ્રેપ એમઆઈએમ ભાગને એવી રીતે ડિઝાઇન કરી રહ્યું છે કે જાણે તે અંતિમ નેટ-આકારનો ભાગ હશે. તમારે પ્રક્રિયા માટે ડિઝાઇન કરવી આવશ્યક છે. ઉદાર ત્રિજ્યા, શક્ય હોય ત્યાં દિવાલની સમાન જાડાઈ, ડ્રાફ્ટ એંગલ—આ સૂચનો નથી.

હું કૅમેરા હાઉસિંગ ઘટક માટે એક સાધન યાદ કરું છું. ડિઝાઇનરને એક સુંદર, તીક્ષ્ણ સૌંદર્યલક્ષી ધાર જોઈતી હતી. શૂન્ય ત્રિજ્યા. અમે તેનો પ્રયાસ કર્યો. ફીડસ્ટોક તેને સતત ભરશે નહીં, અને ભૂરા અવસ્થામાં ઇજેક્શન અથવા હેન્ડલિંગ દરમિયાન ખૂણાઓ ચિપ થશે. અમારે પાછા જવું પડ્યું, 0.1mm ત્રિજ્યા ઉમેરો. તે અંતિમ ઉત્પાદનમાં અદ્રશ્ય હતું પરંતુ ભાગને ઉત્પાદન કરી શકાય તેવું બનાવ્યું. ટૂલિંગ પોતે જ બીજું જાનવર છે. તે ઈન્જેક્શન મોલ્ડિંગ ટૂલિંગ છે, તેથી તેને પોલિશ, સારી વેન્ટ્સ, યોગ્ય ગેટિંગની જરૂર છે. પરંતુ તમે તેને ધાતુના પાવડરથી દૂર કરી રહ્યાં છો. ખૂણાઓ અને દરવાજાઓ પર વસ્ત્રો પ્લાસ્ટિક કરતાં વધારે છે. તમારે તે જાળવણી માટે આયોજન કરવાની જરૂર છે.

અને આ પૂર્ણ-સેવા પ્રદાતા સાથેની સિનર્જી છે. જો તમે QSY ની ક્ષમતાઓ જુઓ, તો તેઓ તેમની કાસ્ટિંગ વિશેષતાઓની સાથે જ CNC મશીનિંગની યાદી આપે છે. તે કી છે. તેઓ સિન્ટર્ડ MIM ભાગ લઈ શકે છે અને ઘરની અંદર, નિર્ણાયક ડેટમ સપાટીને મશીન કરી શકે છે અથવા એક ક્રોસ-હોલ ડ્રિલ કરી શકે છે જેને ઘાટ બનાવવો અશક્ય હતો. તે વર્ટિકલ એકીકરણ ગુણવત્તા અને ખર્ચને નિયંત્રિત કરે છે. તમે નાજુક સિન્ટર્ડ ભાગને અન્ય મશીન શોપમાં શિપિંગ કરી રહ્યાં નથી, નુકસાનનું જોખમ છે.

સામગ્રી વાસ્તવિકતાઓ: તે માત્ર સ્ટેનલેસ માટે નથી

બ્રોશર સામગ્રી 316L, 17-4PH, સાદા કાર્બન સ્ટીલ છે. પરંતુ રસપ્રદ એપ્લિકેશનો વિચિત્ર સામગ્રીમાં છે. અમે વજનને સંતુલિત કરવા માટે ટંગસ્ટન હેવી એલોય સાથે કામ કર્યું છે અને ટાઇટેનિયમ સાથે કેટલાક ટ્રાયલ પણ કર્યા છે. Ti MIM એ તેનું પોતાનું એક દુઃસ્વપ્ન છે-તમે ઉચ્ચ શૂન્યાવકાશમાં સિન્ટરિંગ કરી રહ્યાં છો, અને પાવડર ખર્ચાળ અને હેન્ડલ કરવા માટે પાયરોફોરિક છે. ચૂકવણી જટિલ, હળવા બાયોમેડિકલ પ્રત્યારોપણ છે. પરંતુ ઉપજ દર... તે પડકાર છે.

આ નિષ્ણાતના મટિરિયલ પોર્ટફોલિયો સાથે સંપૂર્ણ રીતે સંરેખિત થાય છે જેમ કે અગાઉ ઉલ્લેખ કર્યો છે. ઇન્વેસ્ટમેન્ટ કાસ્ટિંગમાં કોબાલ્ટ-આધારિત અને નિકલ-આધારિત એલોય સાથેનો તેમનો અનુભવ એક મોટી સંપત્તિ છે. આ એલોયની પોતાની સિન્ટરિંગ ક્વિર્ક છે-લિક્વિડ ફેઝ સિન્ટરિંગ, એક્ટિવેટેડ સિન્ટરિંગ-અને અન્ય પ્રક્રિયામાંથી તેમની સામાન્ય ધાતુવિજ્ઞાનને જાણીને શરૂઆત થાય છે. આ મેટલ ઈન્જેક્શન મોલ્ડિંગ પ્રક્રિયા સુપરએલોય ઘટક માટે માત્ર એક અલગ સામગ્રી સેટિંગ નથી; તે ડેન્સિફિકેશન અને માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર ડેવલપમેન્ટની સંપૂર્ણપણે અલગ ફિલસૂફી છે.

તમે Fe-Si અથવા Fe-Ni જેવા નરમ ચુંબકીય એલોયને પણ અવગણી શકતા નથી. ઉચ્ચ ઘનતા અને યોગ્ય ચુંબકીય ગુણધર્મો બંને હાંસલ કરવા માટે આને સિન્ટર કરવું એ ટાઈટરોપ વૉક છે. ખૂબ ઊંચું તાપમાન, તમે ગુણધર્મો ગુમાવો છો; ખૂબ ઓછું, તમારી પાસે છિદ્રાળુતા છે. આ વિશિષ્ટ એપ્લિકેશનો છે જ્યાં MIM ખરેખર ચમકે છે, અન્ય સામાન્ય ગિયર બનાવવામાં નહીં કે જેને સ્ટેમ્પ કરી શકાય.

જ્યારે MIM જવાબ નથી

આ સૌથી મહત્વપૂર્ણ વિભાગ હોઈ શકે છે. ઉચ્ચ-વોલ્યુમ, જટિલ ભૂમિતિ, મધ્યમ-સહિષ્ણુતા ભાગો માટે MIM અદભૂત છે. પરંતુ જો તમારો ભાગ સાદો હોય—બેઝિક સ્પેસર, સીધો સળિયો—મશીનિંગ અથવા સ્ટેમ્પિંગ સાથે જાઓ. જો તમને અલ્ટ્રા-હાઈ ટેન્સાઈલ સ્ટ્રેન્થ અથવા ઈમ્પેક્ટ ટફનેસ એઝ-કાસ્ટની જરૂર હોય, તો ઈન્વેસ્ટમેન્ટ કાસ્ટિંગ જુઓ. જો તમને વન-ઑફ પ્રોટોટાઇપની જરૂર હોય, તો સપાટીની સમાપ્તિની સમસ્યાઓ હોવા છતાં, 3D મેટલ પ્રિન્ટિંગ વધુ સારી હોઈ શકે છે.

રોકાણ કાસ્ટિંગ સાથેનો ક્રોસઓવર ખાસ કરીને રસપ્રદ છે. મોટા ભાગો માટે (કહો, 100-150 ગ્રામથી વધુ) અથવા એવા ભાગો કે જેને નિર્ણાયક વિભાગમાં બિલકુલ છિદ્રાળુતાની જરૂર નથી, સારી રીતે ચલાવવામાં આવેલ રોકાણ કાસ્ટિંગ વધુ વિશ્વસનીય અને ખર્ચ-અસરકારક હોઈ શકે છે. એક કંપની કે જે બંને ઓફર કરે છે, જેમ કે QSY, તમને નિષ્પક્ષ ભલામણ આપી શકે છે. તેઓ પ્રક્રિયાને દબાણ કરવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યાં નથી; તેઓ તમારી પ્રિન્ટ જોઈ શકે છે અને કહી શકે છે કે, આ ફીચર સેટ અને વોલ્યુમ માટે, MIM તમને યુનિટ ખર્ચ પર 30% બચાવશે, અથવા આ આંતરિક પોલાણ ખૂબ ઊંડી છે, ચાલો તેના બદલે શેલ મોલ્ડ કાસ્ટિંગ જોઈએ.

અમે આ સખત રીતે શીખ્યા. એક ક્લાયન્ટે મોટા, પ્રમાણમાં સરળ કૌંસ માટે MIM પર આગ્રહ કર્યો. સાધન વિશાળ અને ખર્ચાળ હતું, સિન્ટરિંગ વિકૃતિ એ યુદ્ધ હતું, અને ભાગની કિંમત બનાવટી વિકલ્પ કરતાં વધુ હતી. આપણે પાછળ ધકેલવું જોઈતું હતું. પ્રક્રિયા એક સાધન છે, ધર્મ નથી. તેની સુંદરતા તેના ચોક્કસ સ્વીટ સ્પોટમાં છે: ડઝનેક મશિન ઘટકો લઈને તેને એકમાં એકીકૃત કરીને, ડિબ્યુર કરેલ, ઉપયોગમાં લેવા માટે તૈયાર ધાતુના ટુકડા જે ભઠ્ઠીમાંથી બહાર આવે છે એવું લાગે છે કે તે ઉગાડવામાં આવ્યું હતું, બનાવ્યું ન હતું. જ્યારે તે કામ કરે છે, તે તેજસ્વી એન્જિનિયરિંગ છે. જ્યારે તે ફરજ પાડવામાં આવે છે, તે માત્ર એક ખર્ચાળ સમસ્યા છે.