જ્યારે લોકો નાના સ્કેલ પર 'માઈક્રો મેટલ ઈન્જેક્શન મોલ્ડિંગ' અથવા MIM સાંભળે છે, ત્યારે તાત્કાલિક વિચાર ઘણીવાર અશક્ય નાના, જટિલ ભાગો વિશે હોય છે. તે સાચું છે, પરંતુ તે પણ છે જ્યાં પ્રથમ ગેરસમજ બેસે છે. તે માત્ર વસ્તુઓને નાની બનાવવા વિશે નથી; તે નાની વસ્તુઓ બનાવવા વિશે છે જે વાસ્તવમાં વાસ્તવિક દુનિયામાં, સતત અને બેંકને તોડ્યા વિના કાર્ય કરે છે. એક પ્રોટોટાઇપ જે માઇક્રોસ્કોપ સ્લાઇડ પર વાહ કરે છે અને 500,000 ટુકડાઓનું ઉત્પાદન ચલાવે છે જે એસેમ્બલી અને કાર્યમાં ટકી રહે છે તે વાસ્તવિક વાર્તા છે. મેં ઘણા બધા પ્રોજેક્ટ્સને સ્ટાન્ડર્ડ MIM ના સ્કેલ-ડાઉન વર્ઝન તરીકે ગણીને ઠોકર ખાતા જોયા છે. ભૌતિકશાસ્ત્ર, ભૌતિક વર્તણૂક, ટૂલિંગ માનસિકતા - તે બધું બદલાય છે.
માઇક્રો સ્કેલ પર મટીરિયલ ડાન્સ
માઇક્રો MIM માટે ફીડસ્ટોક્સ સાથે કામ કરવું એ એક અલગ બોલ ગેમ છે. તમે બારીક પાઉડર સાથે કામ કરી રહ્યાં છો, ઘણીવાર 10 માઇક્રોનથી નીચે, અને બાઈન્ડર સિસ્ટમ જટિલ બની જાય છે. તે માત્ર પાવડરને એકસાથે પકડી રાખવા વિશે નથી; તે ફક્ત 0.15 મીમી પહોળા હોઈ શકે તેવા દરવાજા અને દોડવીરોમાંથી કેવી રીતે વહે છે તે વિશે છે. અમારી પાસે એકવાર 316L સ્ટેનલેસ સ્ટીલનો ઉપયોગ કરીને સર્જીકલ ઉપકરણ ઘટક માટેનો પ્રોજેક્ટ હતો. પ્રમાણભૂત ફીડસ્ટોક પાતળા-દિવાલોવાળા વિભાગને વિશ્વસનીય રીતે ભરી શકશે નહીં. તે સ્થિર, લેમિનર ફ્લો મેળવવા માટે અમારે રિઓલોજી-વધુ વેક્સ-પોલિમર બાઈન્ડર એડજસ્ટમેન્ટમાં ફેરફાર કરવા માટે સામગ્રી સપ્લાયર સાથે નજીકથી કામ કરવું પડ્યું. તે આ પ્રકારની હેન્ડ-ઓન મટિરિયલ ફિડલિંગ છે જે સફળ પ્રોજેક્ટ્સને નિષ્ફળ પ્રોજેક્ટ્સથી અલગ કરે છે.
ડિબાઇન્ડિંગ અને સિન્ટરિંગ હાઇ-વાયર કૃત્યો બની જાય છે. આવા નાના ક્રોસ-સેક્શન સાથે, થર્મલ ચક્ર દરમિયાન વિકૃતિ અથવા મંદીનું જોખમ ખૂબ મોટું છે. ભઠ્ઠીમાં તાપમાનની રૂપરેખાઓ અવિશ્વસનીય રીતે ચોક્કસ હોવી જરૂરી છે. મને કોબાલ્ટ-ક્રોમ ઓર્થોડોન્ટિક કૌંસની બેચ યાદ છે જ્યાં અમે સિન્ટરિંગ પછી માઉન્ટિંગ છિદ્રોમાં સહેજ અંડાકાર જોયો. ગુનેગાર? સિન્ટરિંગ ટ્રે પરના ભાગ લેઆઉટમાં અસમાન થર્મલ માસ ગરમીના સંપર્કમાં સૂક્ષ્મ ભિન્નતા બનાવે છે. તેણે અમને ટ્રે ફિક્સ્ચરને ફરીથી ડિઝાઇન કરવાની ફરજ પાડી, ભાગ નહીં. તે આ ગૌણ પ્રક્રિયા વિગતો છે જે એન્જિનિયરિંગ કલાકોનો ઉપયોગ કરે છે.
આ તે છે જ્યાં વિશિષ્ટ એલોય્સ સાથેનો અનુભવ, જેમ કે તમે લાંબા-સમયના પ્રોસેસરમાંથી જુઓ છો જેમ કે ક્વિન્ગડાઓ કિઆંગસેન્યુઆન ટેકનોલોજી કંપની લિમિટેડ (QSY), સુસંગત બને છે. તેઓ દાયકાઓથી કાસ્ટિંગ અને મશીનિંગમાં છે. તે ગહન સામગ્રી જ્ઞાન - નિકલ-આધારિત અથવા કોબાલ્ટ-આધારિત એલોય ગરમી અને તાણમાં કેવી રીતે વર્તે છે - જ્યારે તમે તે જ એલોય સાથે માઇક્રો MIM માં જાઓ ત્યારે આશ્ચર્યજનક રીતે સારી રીતે અનુવાદ કરે છે. તે સીધું ટ્રાન્સફર નથી, પરંતુ તે ધાતુશાસ્ત્રની વૃત્તિ અમૂલ્ય છે. તમે તેમની સાઇટ પર ભૌતિક અખંડિતતા પ્રત્યેનો તેમનો અભિગમ ચકાસી શકો છો, https://www.tsingtaocnc.com. સૂક્ષ્મ ભાગો માટે, આધાર સામગ્રી વિજ્ઞાન મેળવનાર સપ્લાયરથી શરૂ કરવું એ અડધી લડાઈ છે.
ટૂલિંગ: જ્યાં ચોકસાઇ વ્યવહારવાદને પૂર્ણ કરે છે
ઘાટ બધું છે. સૂક્ષ્મ ભાગો માટે, તમે ઘણીવાર સખત ટૂલ સ્ટીલ્સ અથવા ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ ઇન્સર્ટનો ઉપયોગ કરો છો. પોલિશ, વેન્ટિંગ ડિઝાઇન, કૂલિંગ ચેનલ્સ—બધું એવા સ્કેલ પર ચલાવવામાં આવે છે જે EDM અને અલ્ટ્રા-ચોકસાઇ મિલિંગની માંગ કરે છે. પરંતુ અહીં એક વ્યવહારુ માથાનો દુખાવો છે: જાળવણી. ધૂળનો ટુકડો, સૂક્ષ્મ પોલાણમાં કાર્બોનાઇઝ્ડ બાઈન્ડરનો એક નાનો ભાગ અને તમારી ઉપજમાં ઘટાડો થાય છે. અમે રન વચ્ચેના સાધનો માટે ઉચ્ચ-આવર્તન અલ્ટ્રાસોનિક સફાઈ પદ્ધતિનો અમલ કર્યો, જે સ્પષ્ટ લાગે છે, પરંતુ યોગ્ય આવર્તન અને સોલ્યુશન શોધવું જે પોલિશ્ડ સપાટીને ભૂંસી નાખ્યા વિના સાફ કરે છે તે એક અજમાયશ અને ભૂલ પ્રક્રિયા હતી.
બીજો પાઠ સખત રીતે શીખ્યો: તેના માટે સાધનને વધુ જટિલ બનાવશો નહીં. શરૂઆતમાં, અમે નાના ગિયર માટે 64 પોલાણ સાથે મલ્ટિ-કેવિટી મોલ્ડ ડિઝાઇન કર્યો હતો. આઉટપુટ વધારવાનો વિચાર હતો. પરંતુ તમામ પોલાણમાં સુસંગતતા ભરવાનું એક દુઃસ્વપ્ન હતું; રનરની લંબાઈમાં થોડો ફેરફાર નોંધપાત્ર બન્યો. અમે સંતુલિત, સપ્રમાણ રનર સિસ્ટમ સાથે 16-પોલાણની ડિઝાઇન પર પાછા ફર્યા. ટૂલ દીઠ થ્રુપુટ ઓછું હતું, પરંતુ ઉપજ અને ભાગ સુસંગતતામાં વધારો થયો, જે એકંદર અર્થશાસ્ત્રને વધુ સારું બનાવે છે. કેટલીકવાર, માઇક્રો MIM માં, ઓછું વધુ હોય છે.
વેન્ટિંગ એ બીજી સૂક્ષ્મ કળા છે. વિસ્થાપિત કરવા માટે હવાના આવા નાના જથ્થા સાથે, અપૂરતું વેન્ટિંગ હંમેશા સ્પષ્ટ ટૂંકા શોટનું કારણ નથી. તે બાઈન્ડરના નાના બર્નિંગનું કારણ બની શકે છે (સિન્ટરિંગ પછી જ દેખાતી ખામીઓનું નિર્માણ) અથવા સહેજ સંકોચના ચિહ્નો કે જે સપાટીના પૂર્ણાહુતિને અસર કરે છે. અમે જટિલ વિસ્તારોમાં વેન્ટિંગ માટે છિદ્રાળુ મેટલ ઇન્સર્ટનો ઉપયોગ કરવાનું શરૂ કર્યું, જે જટિલ પાતળી પાંસળીવાળા ભાગો માટે ગેમ-ચેન્જર હતું.
ધી બ્રિજ ટુ સેકન્ડરી ઓપરેશન્સ
જહાજ માટે તૈયાર સિન્ટરિંગ બોટમાંથી ભાગ્યે જ માઇક્રો MIM ભાગ આવે છે. લગભગ હંમેશા, ત્યાં ગૌણ કામ હોય છે. આ એક મુખ્ય મુદ્દો છે જે ઘણીવાર પ્રોજેક્ટ પ્લાનિંગમાં ઓછો અંદાજવામાં આવે છે. જેવી કંપની QSY, તેના સંકલિત સાથે CNC મશીનિંગ ક્ષમતા, અહીં એક અલગ ફાયદો છે. એક માઇક્રો MIM ભાગની કલ્પના કરો કે જેને +/- 0.005mm ની સહિષ્ણુતા સાથે પકડી રાખેલા જટિલ બોરની જરૂર હોય, અથવા એવા ચહેરાની કે જેને અલ્ટ્રા-ફાઇન સરફેસ ફિનિશની જરૂર હોય. એકલા સિન્ટરિંગ પ્રક્રિયા તે હાંસલ કરશે નહીં.
અમારી પાસે લઘુચિત્ર સેન્સર માટે એક ઘટક હતો જ્યાં સિન્ટરવાળા ભાગને સપાટતા સ્પેકની જરૂર હતી જે પ્રક્રિયા ક્ષમતાની બહાર હતી. એકલા સિન્ટરિંગ દ્વારા તેને હાંસલ કરવાનો પ્રયાસ કરવાથી જંગી સ્ક્રેપના દરો વધ્યા. ઉકેલ એ હતો કે તે ચહેરા પર નાના મશીનિંગ ભથ્થા સાથે MIM ભાગને ડિઝાઇન કરવો અને પછી સિન્ટરિંગ પછીની ચોકસાઇ માઇક્રો-મિલિંગ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરવો. ક્યુએસવાયની જેમ, ઘરની અંદર મશીનિંગ કુશળતા ધરાવવી, આ વાતચીતને સુવ્યવસ્થિત કરે છે. MIM અને મશીનિંગ ટીમો ડિઝાઇન તબક્કામાંથી સહયોગ કરી શકે છે, તે નક્કી કરી શકે છે કે કઈ સુવિધાઓ MIM દ્વારા બનાવવી અને કઈ મશીનિંગ દ્વારા સમાપ્ત કરવી, ખર્ચ અને ચોકસાઇ માટે ઑપ્ટિમાઇઝ કરવું.
આ સિનર્જી નિર્ણાયક છે. તે આંગળી ચીંધવાનું ટાળે છે કે જ્યારે એક દુકાનમાં MIM અને બીજી દુકાનમાં ચોકસાઇ મશીનિંગ કરવામાં આવે ત્યારે થઈ શકે છે. સિન્ટરિંગ દરમિયાન તમારો ભાગ વિકૃત થઈ ગયો છે, તેથી અમે સહનશીલતા પકડી શકતા નથી. ના, તમારું મશીનિંગ ફિક્સ્ચર ખૂબ જ તણાવ લાગુ કરી રહ્યું છે. એક સંકલિત સપ્લાયર તે અવાજને કાપી નાખે છે. ઉચ્ચ-મૂલ્ય, ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા સૂક્ષ્મ ઘટકો માટે, આ એન્ડ-ટુ-એન્ડ કંટ્રોલ લક્ઝરી નથી; તે એક આવશ્યકતા છે.
વાસ્તવિક-વિશ્વ નિષ્ફળતાઓ અને પીવોટ્સ
દરેક વાર્તા સફળ હોતી નથી, અને તે તે છે જે તમે સૌથી વધુ શીખો છો. અમે એકવાર 17-4PH સ્ટેનલેસમાં જટિલ માઇક્રો-લેચ મિકેનિઝમ માટેના પ્રોજેક્ટ પર ટાંક્યા હતા. આ ભાગમાં છેદતી પાતળી દિવાલો અને નાની, નાજુક જીવંત મિજાગરીની વિશેષતા હતી. અમને વિશ્વાસ હતો. અમને પ્રોટોટાઇપ મંજૂર કરવામાં આવ્યો, પરંતુ પાયલોટ ઉત્પાદનમાં, હિન્જ એરિયાએ તૂટક તૂટક બરડપણું દર્શાવ્યું. મૂળ કારણ? સિન્ટરિંગ દરમિયાન ઓક્સિજન પીકઅપને ટ્રેસ કરો, જેણે તે ચોક્કસ, પાતળી ભૂમિતિને ભેળવી દીધી હતી. પ્રમાણભૂત સિન્ટરિંગ વાતાવરણ તે સ્કેલ પર આ વિશિષ્ટ લક્ષણ માટે પૂરતું શુદ્ધ ન હતું.
સુધારો ખર્ચાળ હતો: તે ચોક્કસ સિન્ટરિંગ સ્ટેપ માટે અત્યંત શુદ્ધ હાઇડ્રોજનના આંશિક દબાણ સાથે વેક્યૂમ ભઠ્ઠીમાં જવાનું. તે પ્રોજેક્ટના માર્જિનને મારી નાખ્યો, પરંતુ તેણે ભાગ બચાવ્યો. હવે, અતિ-પાતળા, લોડ-બેરિંગ સુવિધાઓ સાથેની કોઈપણ ડિઝાઇન માટે, અમે સિન્ટરિંગ વાતાવરણ અને ચોક્કસ એલોય રસાયણશાસ્ત્ર સાથે તેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું વધુ સખત વિશ્લેષણ કરીએ છીએ. તે એક ચેકપૉઇન્ટ છે જે તે નિષ્ફળતાને કારણે અમારા DFM (ઉત્પાદન માટે ડિઝાઇન) ચેકલિસ્ટમાં ઉમેરવામાં આવ્યું છે.
બીજી નિષ્ફળતા ખરેખર ખોટી રીતે ઉપયોગ કરવામાં આવી હતી. એક ક્લાયન્ટને એક સરળ, નાની પિન માટે માઇક્રો MIM જોઈતો હતો. તે મૂળભૂત નળાકાર આકાર હતો. અમે તે કર્યું, પરંતુ પોસ્ટમોર્ટમમાં, તે સ્પષ્ટ હતું કે માઇક્રો ટર્નિંગ અથવા તો ચોકસાઇ ગ્રાઇન્ડીંગ તે ભૂમિતિ માટે વધુ ખર્ચ-અસરકારક હશે. માઇક્રો MIM ની તાકાત જટિલતા છે, માત્ર કદ નથી. અમે ગ્રાહકોને યોગ્ય પ્રક્રિયામાં માર્ગદર્શન આપવા માટે વધુ પાછળ ધકેલવાનું શીખ્યા, પછી ભલે તેનો અર્થ ભાવ ગુમાવવો હોય. તે લાંબા ગાળાની વિશ્વસનીયતા બનાવે છે.
આગળ જોઈએ છીએ: એકીકરણ માઇન્ડસેટ
આ બધું ક્યાં જઈ રહ્યું છે? ભવિષ્ય, મને લાગે છે કે, પ્રક્રિયાના ઊંડા સંકલન અને સ્માર્ટ ડિઝાઇનમાં રહેલું છે. અમે માઇક્રો MIM ને અન્ય માઇક્રો-ફોર્મિંગ તકનીકો અથવા ઇન-મોલ્ડ એસેમ્બલી સાથે જોડવામાં વધુ રસ જોઈ રહ્યા છીએ. પરંતુ પાયો સામગ્રી અને પ્રક્રિયા નિપુણતા રહે છે. તે પાવડરથી લઈને તૈયાર, એસેમ્બલ ભાગ સુધી સંપૂર્ણ ચિત્ર રાખવા વિશે છે.
આ શા માટે ઊભી સંકલિત ઉત્પાદકનું મોડેલ આકર્ષક છે. એક કંપની જે સમજે છે રોકાણ કાસ્ટિંગ અને શેલ મોલ્ડ કાસ્ટિંગ મોટા, જટિલ ભાગો માટે ટેબલ પર મેટલ ફ્લો અને નક્કરતાની સર્વગ્રાહી સમજણ લાવે છે. જ્યારે તેઓ માઇક્રો MIM અને ચોકસાઇમાં પણ કાર્ય કરે છે CNC મશીનિંગ, QSY દ્વારા દર્શાવેલ કામગીરીની જેમ, તેઓ આપેલ ઘટક માટે શ્રેષ્ઠ પ્રક્રિયાની નિરપેક્ષપણે ભલામણ કરી શકે છે. શું આ ભાગ માઇક્રો ઇન્વેસ્ટમેન્ટ કાસ્ટિંગ અથવા માઇક્રો MIM માટે વધુ યોગ્ય છે? બંને ક્ષમતાઓ એક છત હેઠળ હોવાનો અર્થ એ છે કે જવાબ તકનીકી યોગ્યતા દ્વારા સંચાલિત થાય છે, નહીં કે તે ચોક્કસ દુકાન કઈ એક પ્રક્રિયા આપે છે.
માઇક્રો મેટલ ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગમાં ડાઇવિંગ કરનાર કોઈપણ માટે, મારી અનિચ્છનીય સલાહ આ છે: મશીન અને મોલ્ડથી આગળ જુઓ. સમગ્ર ઇકોસિસ્ટમને જુઓ—મટીરિયલ સાયન્સ સપોર્ટ, સેકન્ડરી પ્રોસેસિંગ ક્ષમતા અને સૌથી અગત્યનું, તમે જે ટીમ સાથે કામ કરી રહ્યાં છો તેનો સમસ્યા-નિવારણ ઇતિહાસ. ટેક્નોલોજી અદ્ભુત છે, પરંતુ તે તેની આસપાસ સંચિત, સખત જીતનો અનુભવ છે જે કૂલ માઇક્રો-પાર્ટને વિશ્વસનીય, મોટા પ્રમાણમાં ઉત્પાદિત ઘટકમાં ફેરવે છે. તે ગ્લેમર પાછળ અંગત સ્વાર્થ છે.
