mim મેટલ ઈન્જેક્શન મોલ્ડિંગ

જુઓ, જ્યારે મોટાભાગના લોકો 'MIM મેટલ ઈન્જેક્શન મોલ્ડિંગ' સાંભળે છે, ત્યારે તેઓ વિચારે છે કે આ જટિલ મેટલ ભાગોને સસ્તામાં બનાવવા માટે કોઈ જાદુઈ બુલેટ છે. બ્રોશરોથી એવું લાગે છે કે તમે મશીનમાં પાવડર રેડો છો અને તૈયાર ઘટક બહાર કાઢો છો. એ સૌથી મોટી ગેરસમજ છે. વાસ્તવમાં, તે સતત સમાધાન અને સૂક્ષ્મ ચુકાદાની પ્રક્રિયા છે. તે હંમેશા સાચો જવાબ હોતો નથી, અને ક્યારે ચાલવું તે જાણવું એ કામ કેવી રીતે ચલાવવું તે જાણવું એટલું જ મહત્વપૂર્ણ છે. મેં ઘણા બધા પ્રોજેક્ટ નિષ્ફળ જતા જોયા છે કારણ કે કોઈએ MIM જ્યાં તે સંબંધિત ન હતું ત્યાં દબાણ કરવાનો પ્રયાસ કર્યો હતો, ઉચ્ચ વોલ્યુમ અને નેટ-આકારના વચન દ્વારા લાલચ આપી હતી.

ધ કોર ડાન્સ: ફીડસ્ટોક, ટૂલિંગ અને સિન્ટરિંગ ગેમ્બલ

નું હૃદય MIM મેટલ ઈન્જેક્શન મોલ્ડિંગ મોલ્ડિંગ નથી - તે ફીડસ્ટોક છે. બારીક ધાતુના પાવડર અને બાઈન્ડરનું બરાબર મિશ્રણ મેળવવું એ વિજ્ઞાન કરતાં વધુ રસાયણ છે. પાવડર લોડિંગમાં 2% વિચલન સિન્ટરિંગ પછીના પરિમાણીય સ્થિરતાને નષ્ટ કરી શકે છે. અમે એકવાર સર્જીકલ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ લીવર માટે નવા વિક્રેતા પાસેથી પ્રમાણભૂત 17-4 PH ફીડસ્ટોક મેળવ્યો હતો. તે સુંદર રીતે મોલ્ડ કરવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ ડિબાઇન્ડિંગ દરમિયાન, બાઈન્ડર સિસ્ટમમાં તિરાડ પડી હતી, જેના કારણે ભઠ્ઠીમાં આપત્તિજનક ભાગ લપસી ગયો હતો. તે $40k ટૂલિંગ પાઠ શીખ્યા: ફીડસ્ટોક એક કોમોડિટી છે એવું ક્યારેય ધારો નહીં.

અને ટૂલિંગ... તે પ્લાસ્ટિક ઈન્જેક્શન મોલ્ડ કરતાં અલગ પશુ છે. તમે 20-25% સંકોચન માટે ડિઝાઇન કરી રહ્યાં છો, પરંતુ તે આઇસોટ્રોપિક નથી. તે ભાગની ભૂમિતિ, દિવાલની જાડાઈ અને પોલાણમાં ફીડસ્ટોક કેવી રીતે વહે છે તેની સાથે બદલાય છે. અમારી પાસે એરોસ્પેસ સેન્સર માટે એક કૌંસ હતો, એક લાંબો, પાતળો ભાગ. પ્રથમ શોટ મોલ્ડમાંથી સંપૂર્ણ બહાર આવ્યા, પરંતુ સિન્ટરિંગ પછી, તે કેળાની જેમ વિકૃત થઈ ગયા. ફિક્સ ભઠ્ઠીમાં ન હતું; તે ઘાટની પોલાણમાં જ સૂક્ષ્મ, પ્રતિ-સાહજિક વળાંક ઉમેરવામાં હતું. તમે ભાગને ડિઝાઇન કરી રહ્યાં નથી, તમે તેનું વિકૃત પ્રી-સિન્ટર્ડ વર્ઝન ડિઝાઇન કરી રહ્યાં છો.

સિન્ટરિંગ એ છે જ્યાં ધાતુ ખરેખર રચાય છે, અને તે સૌથી વધુ સ્ટેક્સ સ્ટેપ છે. તાપમાનની રૂપરેખા, વાતાવરણ (હાઈડ્રોજન, નાઈટ્રોજન-આર્ગોન મિશ્રણ), અને સમય બધું જ મહત્વપૂર્ણ છે. ખૂબ ઝડપી રેમ્પ રેટ, તમને બાઈન્ડર બોઈલ-ઓફ ખામીઓ મળે છે. તાપમાન ખૂબ ઓછું છે, તમારી પાસે છિદ્રાળુ, નબળું માળખું બાકી છે. મને ભારે મશીનરી ક્લાયન્ટ માટે સ્ટેનલેસ સ્ટીલ લોકીંગ પિનનો એક બેચ યાદ આવે છે. તેઓએ તમામ દ્રશ્ય અને પરિમાણીય તપાસો પાસ કરી પરંતુ ફીલ્ડ ટેસ્ટીંગમાં નિષ્ફળ ગયા - બરડ અસ્થિભંગ. મૂળ કારણ? સિન્ટરિંગ ફર્નેસમાં થર્મોકોલ ડ્રિફ્ટ થવાથી 30 ° સે કોલ્ડ ઝોન બનાવવામાં આવ્યો હતો. ભાગો મેટાલિક દેખાતા હતા પરંતુ ક્યારેય સંપૂર્ણ રીતે એકીકૃત થયા નથી. તે MIM નો કપટી ભાગ છે; ખામીને માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરની અંદર ઊંડે દફનાવી શકાય છે.

જ્યાં એમઆઈએમ ચમકે છે (અને તે ક્યાં નથી)

તો ક્યારે કરે છે મેટલ ઈન્જેક્શન મોલ્ડિંગ અર્થ છે? તે નાના, અત્યંત જટિલ, ઉચ્ચ-વોલ્યુમ ભાગો માટે તેજસ્વી છે જે મશીન માટે હત્યા સમાન હશે. આંતરિક સ્પ્લાઇન્સ, મલ્ટી-પ્લેન લિંકેજ અથવા અંડરકટ અને પાતળી દિવાલો સાથેના ઘટકો સાથે ગિયર એસેમ્બલીનો વિચાર કરો. ક્લાસિક સફળતા એ પહેરવા યોગ્ય તબીબી ઉપકરણ માટે ટાઇટેનિયમ એલોય ઘટક હતી. તેને ઘનમાંથી મશિન કરવું પ્રતિબંધિત રીતે ખર્ચાળ અને નકામું હતું. MIM એ અમને 95% નેટ શેપ સુધી પહોંચાડ્યું, માત્ર એક જટિલ બોર ફિનિશ-મશિનીડની જરૂર હતી. વોલ્યુમ (200k+ વાર્ષિક) ટૂલિંગ અને પ્રક્રિયા વિકાસ માટે NRE ને ન્યાયી ઠેરવે છે.

પરંતુ અહીં ફ્લિપ બાજુ છે. જો તમારો ભાગ સરળ છે-બેઝિક સ્પેસર અથવા ફ્લેટ બ્રેકેટ-એમઆઈએમને ભૂલી જાઓ. સ્ટેમ્પિંગ અથવા CNC સસ્તી અને ઝડપી હશે. ઉપરાંત, જો તમને ઘડાયેલ સામગ્રીની અંતિમ તાણ શક્તિની જેમ આત્યંતિક યાંત્રિક ગુણધર્મોની જરૂર હોય, તો MIM ઓછું પડી શકે છે. સિન્ટરિંગ પ્રક્રિયા, જ્યારે નજીકની સંપૂર્ણ ઘનતા બનાવે છે, ત્યારે પણ એક માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર છોડે છે જે બનાવટી ધાતુથી અલગ હોય છે. અમારે ડાઉનહોલ ટૂલમાં નિર્ણાયક, ઉચ્ચ-અસરકારક શીયર પિન માટે MIM નો ઉપયોગ કરવા માટે ક્લાયન્ટ સાથે વાત કરવી પડી હતી. 100% MPI નિરીક્ષણ સાથે પણ, દુર્લભ સિન્ટરિંગ ખામીનું જોખમ તે મૂલ્યવાન ન હતું.

મશીનિંગ હેન્ડશેક: શા માટે પોસ્ટ-પ્રોસેસિંગ ઘણીવાર બિન-વાટાઘાટપાત્ર હોય છે

આ તે છે જ્યાં નેટ-આકારનું વચન વાસ્તવિકતાને હિટ કરે છે. ઘણા MIM ભાગોને ગૌણ કામગીરીની જરૂર છે. છિદ્રને ચોક્કસ H7 સહિષ્ણુતા માટે ફરીથી બનાવવાની જરૂર પડી શકે છે, અથવા સીલિંગ સપાટીને જમીનની જરૂર પડી શકે છે. તેથી જ દુકાનની MIM ક્ષમતા તેના ડાઉનસ્ટ્રીમ સપોર્ટ જેટલી જ સારી છે. મેં જેવા ભાગીદારો સાથે કામ કર્યું છે ક્વિન્ગડાઓ કિઆંગસેન્યુઆન ટેકનોલોજી કંપની લિમિટેડ (QSY). તેમની પૃષ્ઠભૂમિ માત્ર અંદર નથી એમઆઈએમ; તે અંદર છે રોકાણ કાસ્ટિંગ અને ચોકસાઇ CNC મશીનિંગ. તે નિર્ણાયક છે. તેઓ સમજે છે કે sintered ભાગ અંત નથી. તેઓ MIM ઘટકને જોઈ શકે છે અને જાણી શકે છે કે મશીનિંગ માટે કયા ડેટમને ક્લેમ્પ કરવું જોઈએ, શેષ તણાવ કેવી રીતે કટને અસર કરી શકે છે, અને પછીથી મોલ્ડમાં અથવા લેથ પર વિશેષતા વધુ સારી રીતે પ્રાપ્ત થાય છે કે કેમ. કોબાલ્ટ-ક્રોમિયમ એલોય વાલ્વ પ્લેટની શ્રેણી માટે અમે કર્યું, સપાટતાની જરૂરિયાત સિન્ટરિંગ ક્ષમતાની બહાર હતી. QSY ની ટીમે વધારાના સ્ટોક સાથે એક સરળ MIM ડિઝાઇનનું સૂચન કર્યું હતું, જે પછી તેઓ ચોકસાઈપૂર્વક આધાર રાખે છે. પરિણામ સંપૂર્ણ હતું, અને અશક્ય સિન્ટરિંગ સહિષ્ણુતા પ્રાપ્ત કરવાનો પ્રયાસ કરતાં કિંમત ઓછી હતી.

સામગ્રીની પસંદગી અહીં પણ મોટી ભૂમિકા ભજવે છે. MIM વ્યાપક શ્રેણીને સંભાળે છે - સામાન્યથી સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ વિદેશી માટે નિકલ આધારિત એલોય. પરંતુ સિન્ટરિંગ પછીની મશીનબિલિટી જંગલી રીતે બદલાય છે. એક 316L સ્ટેનલેસ પાર્ટ મશીનો સરળતાથી. એક sintered ટંગસ્ટન ભારે એલોય? તે એક અલગ વાર્તા છે, જેમાં વિશિષ્ટ ટૂલિંગ અને પરિમાણો જરૂરી છે. તમારે સમગ્ર ઉત્પાદન શૃંખલાનું આયોજન કરવું પડશે, માત્ર મોલ્ડિંગ સ્ટેપ જ નહીં.

નિષ્ફળતાઓ અને પાઠ તેઓ તમારામાં સ્ટેમ્પ કરે છે

તમે પાઠ્યપુસ્તક કરતાં સ્ક્રેપ ડબ્બામાંથી વધુ શીખો છો. શરૂઆતમાં, અમે જટિલ એલ્યુમિનિયમ MIM ભાગ માટે એક પ્રોજેક્ટનો પીછો કર્યો હતો. કાગળ પર, તે આદર્શ હતું: જટિલ ઠંડક ચેનલો, ઉચ્ચ વોલ્યુમ. પરંતુ એલ્યુમિનિયમ પાવડર પાયરોફોરિક છે, તેનું ઓક્સાઇડ સ્તર સિન્ટરિંગ માટે દુઃસ્વપ્ન છે, અને સંકોચન વધુ અણધારી છે. અમે તેને મારી નાખ્યા તે પહેલાં પ્રોજેક્ટમાં મહિનાઓ અને અસંખ્ય બેચનો વપરાશ થયો. ક્લાયન્ટ એ પર સ્વિચ કર્યું શેલ મોલ્ડ કાસ્ટિંગ તે ચોક્કસ એલોય અને ભૂમિતિ માટેની પ્રક્રિયા. તે એક નમ્ર રીમાઇન્ડર હતું કે MIM એ પાવડર ધાતુશાસ્ત્રનો સબસેટ છે, અન્ય તમામ રચના તકનીકો માટે સાર્વત્રિક રિપ્લેસમેન્ટ નથી.

અન્ય સૂક્ષ્મ નિષ્ફળતા મોડ કોસ્મેટિક છે. કન્ઝ્યુમર ઈલેક્ટ્રોનિક્સ હાઉસિંગ ઘટક માટે, સિન્ટરવાળી સપાટીમાં થોડી, નારંગી-છાલની રચના હતી. તે કાર્યાત્મક રીતે સારું હતું, પરંતુ એપ્લિકેશન માટે સૌંદર્યલક્ષી રીતે અસ્વીકાર્ય હતું. પોલિશિંગ ખૂબ ખર્ચાળ હતું. અમારે ભઠ્ઠીમાંથી સીધી સરળ સપાટી પ્રાપ્ત કરવા માટે પાવડર કણોના કદના વિતરણ અને સિન્ટરિંગ વાતાવરણને સમાયોજિત કરવું પડ્યું, જેણે ખર્ચ અને ચક્રનો સમય ઉમેર્યો. આ ટેકઅવે? સરફેસ ફિનિશ એ સ્પષ્ટીકરણ છે જેની ચર્ચા ખૂબ જ શરૂઆતમાં થવી જોઈએ, પછીનો વિચાર નહીં.

ધ રિયાલિસ્ટિક આઉટલુક: એકીકરણ અને પ્રમાણિક મૂલ્યાંકન

આગળ જતાં, ની કિંમત MIM મેટલ ઈન્જેક્શન મોલ્ડિંગ વેક્યૂમમાં અસ્તિત્વમાં નથી. તેની શક્તિ વ્યાપક ઉત્પાદન પોર્ટફોલિયોમાં એક સાધન બનવામાં છે. એક દુકાન કે જે જટિલ કોર માટે MIM ઓફર કરી શકે છે, CNC મશીનિંગ જટિલ લક્ષણો માટે, અને કદાચ પણ રોકાણ કાસ્ટિંગ મોટા પ્રોટોટાઇપ માટે, વાસ્તવિક વ્યૂહાત્મક મૂલ્ય પ્રદાન કરે છે. તે ભાગની સાચી જરૂરિયાતો-ભૂમિતિ, સામગ્રી, જથ્થા અને કિંમતના આધારે પ્રામાણિક પ્રક્રિયાની પસંદગી માટે પરવાનગી આપે છે- માત્ર બિલ્ડિંગમાં કયા સાધનો છે તેના આધારે નહીં.

નવો ભાગ ડિઝાઇન કરી રહેલા એન્જિનિયરો માટે, મારી સ્પષ્ટ સલાહ આ છે: કન્સેપ્ટ સ્ટેજ પર તમારા મેન્યુફેક્ચરિંગ પાર્ટનર સાથે જોડાઓ. તેમને એક સ્કેચ લાવો. વોલ્યુમો અને કામગીરીની જરૂરિયાતો વિશે અગાઉથી રહો. એક સારો ભાગીદાર, જે તમે જુઓ છો તેના જેવા ઊંડા ફાઉન્ડ્રી અને મશિનિંગ મૂળ ધરાવતો QSY, તમને જણાવશે કે શું MIM યોગ્ય છે અથવા જો તમને a દ્વારા વધુ સારી રીતે સેવા આપવામાં આવે છે શેલ મોલ્ડ કાસ્ટિંગ માં કાસ્ટ આયર્ન અથવા એક મશિન બિલેટ સ્ટીલ. તેઓએ સંભવતઃ તે બધું જોયું છે. ધ્યેય તમને MIM પર વેચવાનો નથી; તે તમને વિશ્વસનીય, ખર્ચ-અસરકારક ભાગ મેળવવા માટે છે. કેટલીકવાર, તે માર્ગ ઈન્જેક્શન મોલ્ડિંગ મશીન દ્વારા સીધો જાય છે. ઘણી વાર, તે થતું નથી. તફાવતને ઓળખવાથી બ્રોશરના વાચકોને એવા લોકોથી અલગ પડે છે કે જેમણે તેમના કપડામાંથી ગરમ ફીડસ્ટોક અને સિન્ટરિંગ ફર્નેસની ગંધ મેળવવામાં વર્ષો વિતાવ્યા છે.