Ke lohe ʻoe i nā 'mea hana hoʻoheheʻe metala', lele pololei ka nui o ka naʻau i ka pauka metala. ʻO ia ka hana poʻomanaʻo, ʻoiaʻiʻo. Akā inā ua hoʻohana ʻoe i kekahi manawa ma ka papahele hale kūʻai, ʻike ʻoe i ka moʻolelo maoli e hoʻomaka me ka ʻōnaehana paʻa a hoʻopau me ka lewa umu. ʻO ka cocktail holoʻokoʻa ka mea nui, ʻaʻole ka ʻuhane wale nō. Ua ʻike au i ka nui o nā papahana e kū nei no ka mea ua loaʻa kekahi i ka pauka nani, spherical 17-4PH akā ua hoʻopili ʻia me kahi mea hoʻopili wax-polymer generic ʻaʻole hiki ke mālama i ka geometry o ka ʻāpana, e alakaʻi ana i ka pōʻino i ka wā debinding. ʻAʻole ʻo ka metala wale nō ka mea; ʻo ia ka meaʻai. ʻO ia ka haʻawina mua a ʻoi aku ka pipiʻi.
The Feedstock Equation: More Art Ma mua o ka ʻepekema
ʻO ka loaʻa ʻana o ka meaʻai kūpono e like me ka alchemy i kekahi manawa. ʻO ka lakio maikaʻi loa o ka hoʻouka ʻana i ka pauda—ʻo ia ka pākēneka o ka pauda metala i loko o ka mea hoʻopaʻa paʻa—he hele wāwae paʻa. E kiʻekiʻe loa ia no kahi ʻāpana paʻakikī, a nalowale ʻoe i ka flowability i mahalo nui ʻia ʻo MIM. Paʻakikī ka mīkini hoʻoheheʻe injection, loaʻa iā ʻoe nā laina weld, ʻole. Haʻahaʻa loa, a emi ka ʻāpana me ka ʻike ʻole i ka wā o ka sintering, e pau ana i waho o ka spec. No ka mea ʻaʻahu kiʻekiʻe a mākou i holo ai, me ka hoʻohana ʻana i ka pauka 316L i hoʻohana ʻia i ke kinoea, pono mākou e kelepona iki i ka hoʻouka ʻana mai ka ʻōlelo aʻoaʻo puke. No ke aha mai? ʻO ka ʻāpana he ʻāpana keʻa liʻiliʻi liʻiliʻi e pili ana i kahi hub mānoanoa. ʻO ka hoʻouka maʻamau ka mea i hōʻailona ʻia. Ua ʻae mākou i ka haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa e hōʻoia i ka hoʻopiha ʻana, a laila hoʻololi i ka ʻaoʻao sintering e uku. Ua hana, akā ʻaʻole i loko o kekahi manual.
ʻO kēia kahi kahi i hoʻohaʻahaʻa ʻia ai ke kuleana o ka mea paʻa. ʻAʻole ia he kelu pōkole wale nō. Pono e hoʻopili pono ʻia nā kinetics decomposition i ka wā wela a i ʻole solvent debinding me ka paʻi ʻana o ka pauka. He kūpono ʻole ma ʻaneʻi, a loaʻa iā ʻoe ka pehu, ʻāhaʻi, a i ʻole 'āpana ʻōmaʻomaʻo' hāʻule. Hoʻomanaʻo wau i kahi pūʻulu kahi i hoʻololi ai ka mea hoʻolako binder i kahi catalyst me ka ʻole o ka ʻike. ʻIke maikaʻi nā ʻāpana i ka puka ʻana mai ka ʻōpala, akā i loko o ka umu debind, ua hāʻule lākou e like me ka palaoa luhi. huina pau. Ua like ka pauda, ʻaʻole i loli ke ʻano metala. Aia ka hāʻule i loko o kahi ʻāpana 'ʻuʻuku' o ka ʻōnaehana hoʻopili.
A e kamaʻilio kākou e pili ana i nā ʻano pauda. ʻO ka sphericity a me ka māhele nui o ka particle (PSD) nā mea āpau. Hiki i kahi PSD haiki ke hāʻawi i ka manaʻo packing maikaʻi, akā ʻoi aku ka maikaʻi o ka hāʻawi ʻana i ka hoʻokele maikaʻi ʻana a ʻoi aku ka nui o ka hoʻomaʻamaʻa ʻana a ʻoi aku ka hilinaʻi o nā mea hana. No kahi meaʻai hoʻokomo lāʻau cobalt-chrome, ua hakakā mākou i nā pilikia porosity a hiki i ka hui ʻana i ʻelua mau pauka like ʻole e kiʻi i ka pihi PSD kūpono. ʻO nā pepa kikoʻī no kēlā me kēia ʻāpana he 'pono', akā aia ka mea kilokilo i ka hui ʻana. ʻAʻole ʻoe e aʻo i kēlā mai kahi ʻikepili; aʻo ʻoe ia mai nā ʻāpana ʻoki ʻia.
Sintering: Kahi i hana maoli ʻia ai ka mea
ʻO kēia ke kumu o ka hoʻi ʻole. Ua hoʻoheheʻe ʻoe a hoʻopaʻa i kahi 'āpana brown' palupalu. I kēia manawa, i loko o ka umu sintering, hui pū nā ʻāpana metala a puka mai nā waiwai maoli. ʻO kēia kahi āu e koho ai i nā mea kumu—ʻo ke kila kila, ke kila mea hana, ke kila kūikawā—e alo i kona hoʻāʻo ʻana ma ke ahi. ʻO ka mana o ka lewa ka mōʻī. Hiki i ka lewa oxygen liʻiliʻi i loko o ka lewa hydrogen-nitrogen i ka wā e hoʻopaʻa ʻia ai ke kila chromium e like me 17-4PH hiki ke hoʻoholo i ke kalapona ʻili a hoʻopau i ka pale ʻana i ka corrosion. Ua aʻo mākou i ka holo ʻana i nā ʻāpana dummy ma mua o kēlā me kēia pūʻulu koʻikoʻi e 'hoʻāʻo' i ka lewa umu, kahi kulekele ʻinikua haʻahaʻa.
ʻO ka pōʻai sintering ponoʻī he ʻano meaʻai kikoʻī. ʻO ka nui o ka ramp, ka paʻa ʻana i nā mahana, ka wikiwiki o ka hoʻomaloʻo - ke kuhikuhi nei lākou a pau i ka microstructure hope loa. No kahi papahana e koi ana i kahi huila magnetic palupalu (e like me Fe-50%Ni), he mea koʻikoʻi ka nui o ka hoʻoluʻu ʻana mai ka mahana sintering no ka hoʻomohala ʻana i ka permeability magnetic i makemake ʻia. ʻO ka wikiwiki loa, a ua hala mākou i ka puka makani waiwai. Ua lawe ʻia ʻekolu kapuahi me nā tweak hoʻoluʻu maʻalahi e paʻi i ka spec. ʻO ka 'mea' ma ke kauoha kūʻai he Fe-50Ni wale nō. Ua hana ʻia ka mea hana i loko o kēlā umu.
ʻO ka Shrinkage ka hoʻololi nui ʻē aʻe, pili pono i ka meaʻai. Manaʻo mākou no ka emi ʻana o ka isotropic, akā ʻaʻole ia i ʻaʻahu pono. No kahi ʻāpana pono kūpono, pono mākou e hoʻolālā i ka lua mold e pili ana i kahi mea hoʻohaʻahaʻa empirical a mākou i hoʻomohala ai no kēlā 4140 alloy feedstock, ʻaʻole ka mea kūʻai maʻamau 15-18% koi. ʻO kā mākou kumu he 16.7% ± 0.3% i ka mokulele koʻikoʻi. Loaʻa kēlā pololei mai ke ana ʻana i nā haneli o nā ʻāpana sintered a me ka hoʻoponopono ʻana i hope. ʻO ia ke ʻano o ka ʻike waiwai e noho nei i loko o ka puke pāʻani kūloko o kahi hui.
No ke aha e hoʻololi ai nā Alloys Like Cobalt a me Nickel i ka pāʻani
Ke neʻe nei mai nā kila kuhili ʻole maʻamau i nā ʻāina like nā mea hoʻohuihui kobalt a i ʻole nickel-based alloys no ka mea, he ʻanuʻu ka MIM i ka paʻakikī a me ke kumukūʻai. ʻAʻole kēia he 'mea kila maikaʻi' wale nō. Hiki ke haiki ko lakou mau puka aniani. Hiki ke hoʻopaʻa ʻia ka pahu cobalt-chromium-molybdenum no ka hoʻohana biomedical i loko o ka pukaaniani 20-degere Celsius e loaʻa ai ka nui piha me ka ulu ʻole o ka palaoa. Nalo, a loaʻa iā ʻoe ke koena porosity a i ʻole embrittlement.
ʻOi aku ka maʻalahi o ka wehe ʻana i ka binder no kēia mau mea hoʻohui kiʻekiʻe. ʻOi aku ka paʻakikī o kā lākou pauka, no laila, ʻoi aku ka maikaʻi o ka catalytic debinding (me ka hoʻohana ʻana i ka nitric acid vapor, no ka laʻana) ma mua o nā ʻano wela lohi e pale aku i ka hoʻohaumia ʻana. Hoʻohui kēia i ka paʻakikī a me ke kumukūʻai. Akā ʻo ka uku he mau ʻāpana me nā waiwai e kokoke ana i nā mea hana—e noʻonoʻo i nā swirler jet engine fuel injector i hana ʻia ma MIM mai kahi nickel superalloy. Aia ka waiwai ma ka pa'akikī o ke kino, 'a'ole ke kumu kū'ai.
ʻO kēia kahi kahi e lilo ai ka ʻike hohonu a me ka ʻike mīkini i mea waiwai. ʻO kahi hui me ka mōʻaukala lōʻihi i ka hoʻolei kālā ʻana a me ka hana ʻana i nā alloys kūikawā, e like me Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY), lawe mai i kahi kuanaʻike ʻokoʻa i ka MIM. Ua hana lākou me ka metallurgy o nā huila kūikawā no nā makahiki he nui ma o kā lākou hana hoʻoheheʻe ʻana a me ka hoʻopukapuka kālā. ʻO kēlā ʻike paʻa e pili ana i ka hana ʻana o kēia mau metala ma lalo o ka wela, pehea lākou e launa pū ai me nā lewa, a pehea e hiki ai ke hoʻopau ʻia he waiwai nui ia i ka wā e ʻimi ai i ka hana ʻana iā lākou. Hoʻomaopopo lākou ʻo ka mokuʻāina post-sintering wale nō ka hoʻomaka blank no nā ʻāpana he nui, a laila e pono ai ka pololei ʻO ka mīkini CNC e hoʻokō i nā hoʻomanawanui hope ma nā hiʻohiʻona koʻikoʻi. Hoʻolālā ʻia ke kaʻina hana MIM a me ke koho ʻana i nā mea me kēlā ʻano hana machining ma hope.
ʻO ka loulou mīkini: ʻaʻole ʻōlelo mau ʻo MIM i ka 'hoʻopau'
ʻO ka manaʻo kuhihewa maʻamau ʻo ia ka puka ʻana o nā ʻāpana MIM mai ka umu i mākaukau e hoʻohana. No ka lehulehu, ʻae. Akā no nā noi kikoʻī kiʻekiʻe, hahai ʻia ka sintering e nā hana lua. He mea koʻikoʻi kēia no ke koho ʻana i nā mea. Hiki iā ʻoe ke koho i kahi papa i hoʻopaʻa ʻia ma mua, a i ʻole e mālama ʻia i ka wela ma hope o ka sintering. Akā pono ʻoe e noʻonoʻo i ka machinability. ʻO kahi ʻāpana MIM i hoʻopaʻa ʻia he microstructure maikaʻi, ʻano like ʻole, akā ʻaʻole ia he moeʻuhane i ka mīkini. Hiki ke abrasive.
Loaʻa iā mākou kahi hihia me kahi ʻāpana MIM stainless steel 440C e pono ai i kahi lua paʻi. Ua paʻa loa a paʻakikī ka ʻāpana ma hope o ka sintering. ʻO ke kī pololei ʻana ʻo ia ka nau ʻana i nā mea hana. Pono mākou e hoʻololi i ka pōʻai sintering e waiho i loko o kahi kūlana palupalu iki no ka mīkini, a laila hoʻohui i kahi mālama wela paʻakikī. ʻO ke kaʻina hana 'mea' penei: ka hoʻokumu ʻana i ka feedstock -> molding -> debinding -> sintering (soft) -> CNC machining -> wela wela -> huahana hope. ʻAʻole i pau ka huakaʻi o ka mea ma hope o ka umu ahi.
ʻO kēia hiʻohiʻona hoʻohui ke kī. ʻO ia ke kumu o kekahi o nā mea pāʻani kūleʻa ʻaʻole nā hale kūʻai MIM maʻemaʻe. ʻO lākou nā mea hana i hoʻohui ʻia, e like me QSY, nāna e hoʻohui i nā kaʻina hana. Hiki iā lākou ke nānā i kahi kiʻi no kahi mea paʻakikī, kiʻekiʻe-alloy a hoʻoholo inā paha hoʻolei kālā, MIM, a i ʻole kahi ʻano huila ʻoi aku ka maikaʻi ma muli o ke geometry, material, a me ka leo. ʻO kā lākou mau makahiki 30 i ka hoʻolei ʻana a me ka hana ʻana, ʻo ia ka mea koho lākou i nā mea MIM me ka ʻike piha o ke kaulahao hana holoʻokoʻa, ʻaʻole wale i ka hana ʻana a me ka sintering. Ua ʻike lākou ʻo ke kumukūʻai maoli o kahi mea e pili ana i ke ʻano o kāna hana i kēlā me kēia hana ma hope.
Nā hāʻule a me nā haʻawina a lākou e paʻi ai
ʻAʻole ʻoe e aʻo i nā mea mai nā kūleʻa. E aʻo mai ʻoe mai nā ʻōpala o ka ʻōpala. I ka wā mua, ua hoʻāʻo mākou e holo i kahi meaʻai hao hao haʻahaʻa i manaʻo ʻia no nā ʻāpana kaʻa. Ua maikaʻi nā ʻāpana, nānā maikaʻi. Akā i ka hoʻāʻo ʻana i ka paʻakai paʻakai, ʻeleʻele lākou i nā hola, ʻoiai ʻo kahi ʻāpana hana kuʻuna o ka papa like i mau pule. ʻO ka mea hewa? ʻO ka poho kalapona i ka wā o ka sintering ma muli o ka lewa ʻaʻole i hoʻolohe pono ʻia no kēlā kemika ʻili o ka pauka. Ua pololei ka 'papa' mea, akā ua ho'ololi ke ka'ina hana i kona haku mele 'ana. Pono mākou e hoʻololi i kahi pauka i hana ʻia no MIM, me kahi passivation ʻē aʻe, a hoʻopaʻa i ka protocol umu. He mea ʻole ka pepa kikoʻī inā ʻaʻole mākou e hoʻomalu i ke kaʻina hana i hana i ka mea hope.
ʻO kekahi manawa, ua ʻimi mākou i ka hoʻohana ʻana i ka MIM-hiki tungsten kaumaha. ʻOi aku ka maikaʻi o ka mānoanoa, akā ua paʻakikī loa ka ʻai ʻana i ka hana mau. Ua hoʻohana mākou i mau mahina ma ka hoʻolālā ʻīpuka a me ka hoʻolālā holo, nā mahana mold, nā ʻāpana injection. Loaʻa iā mākou nā ʻāpana hana, akā ʻaʻole hiki ke loaʻa ka hua no ka nui. Ua mālama mākou. Ua hoʻohiki ʻia ka mea ma ka pepa, akā ʻo ka ʻoiaʻiʻo maoli o ka hoʻololi ʻana mai ka mea hānai a hiki i ka mea hilinaʻi i make ka papahana. He mea koʻikoʻi koʻikoʻi kēia e hana ai ʻoe ma ka hoʻāʻo ʻana a me ka hāʻule ʻole.
No laila ke noʻonoʻo wau mea hoʻoheheʻe metala i kēia manawa, ʻaʻole wau i ʻike wale i kahi papa inoa o nā alloys. ʻIke au i ka nui o nā hoʻoholo: ke ʻano o ka pauka a me ka nui, kemika binder, ka hoʻouka ʻana i ka pauka, ke ʻano debind, ka ʻike lewa o ka umu, ka mālama wela hiki, a me ka mīkini lua e pono ai. ʻO ka mea waiwai kēia kaulahao holoʻokoʻa. He hui i wehewehe ʻia i ke kaʻina hana. ʻO ka loaʻa ʻana i ka pololei, ʻo ia ka mahalo i kēlā me kēia loulou, a ʻaʻole kūʻai ʻia kēlā ʻike - kūkulu ʻia ʻo ia ma kahi ʻāpana, hāʻule ʻole ma nā makahiki. ʻO ia ka ʻokoʻa ma waena o ke kauoha ʻana i ka pauka a me ka ʻenekinia i kahi ʻāpana.
