धातु पाउडर इंजेक्शन मोल्डिंग प्रौद्योगिकी 

मेटल पाउडर इंजेक्शन मोल्डिंग टेक्नोलॉजी (एमआईएम) पाउडर धातुकर्म के क्षेत्र में आधुनिक प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग तकनीक को पेश करके बनाई गई एक नई पाउडर धातुकर्म निकट-नेट-फॉर्म मोल्डिंग तकनीक है।

तकनीकी परिचय

धातु पाउडर इंजेक्शन मोल्डिंग तकनीक प्लास्टिक मोल्डिंग प्रौद्योगिकी, पॉलिमर रसायन विज्ञान, पाउडर धातु विज्ञान प्रौद्योगिकी और धातु सामग्री विज्ञान जैसी बहु-विषयक प्रौद्योगिकियों को जोड़ती है। यह रिक्त स्थान को इंजेक्ट करने के लिए सांचों का उपयोग करता है और सिंटरिंग के माध्यम से जल्दी से उच्च-घनत्व, उच्च-परिशुद्धता, त्रि-आयामी जटिल आकृतियों का निर्माण करता है। संरचनात्मक भाग. सबसे पहले, ठोस पाउडर और कार्बनिक बाइंडर को समान रूप से गूंधा जाता है, और दानेदार बनाने के बाद, उन्हें जमने के लिए गर्म और प्लास्टिकयुक्त अवस्था (~ 150 डिग्री सेल्सियस) में एक इंजेक्शन मोल्डिंग मशीन के साथ मोल्ड गुहा में इंजेक्ट किया जाता है, और फिर रासायनिक या थर्मल अपघटन द्वारा पैरिसन का निर्माण किया जाता है। उत्पाद में मौजूद बाइंडर को हटा दिया जाता है, और अंत में सिंटरिंग और सघनीकरण द्वारा अंतिम उत्पाद प्राप्त किया जाता है।

इस प्रक्रिया प्रौद्योगिकी में न केवल पारंपरिक पाउडर धातुकर्म प्रक्रियाओं के फायदे हैं, जैसे कि कम कदम, बिना या कम कटौती, और उच्च आर्थिक लाभ, बल्कि पारंपरिक पाउडर धातुकर्म उत्पादों की कमियों जैसे असमान सामग्री, कम यांत्रिक गुणों और पतली दीवारों और जटिल संरचनाओं को बनाने में कठिनाई को भी दूर करती है। यह छोटे, जटिल और विशेष-आवश्यक धातु भागों के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है। इसमें उच्च परिशुद्धता, समान संरचना, उत्कृष्ट प्रदर्शन और कम उत्पादन लागत की विशेषताएं हैं।

प्रक्रिया प्रवाह

प्रक्रिया प्रवाह: बाइंडर → मिश्रण → इंजेक्शन मोल्डिंग → डीग्रीजिंग → सिंटरिंग → पोस्ट-प्रोसेसिंग।

खनिज चूर्ण

एमआईएम प्रक्रिया में प्रयुक्त धातु पाउडर का कण आकार आम तौर पर 0.5~20μm होता है; सैद्धांतिक रूप से, कण जितने महीन होंगे, विशिष्ट सतह क्षेत्र उतना ही बड़ा होगा, जिससे आकार देना और सिंटर करना आसान हो जाएगा। पारंपरिक पाउडर धातुकर्म प्रक्रिया में 40μm से बड़े मोटे पाउडर का उपयोग किया जाता है।

जैविक चिपकने वाला

कार्बनिक चिपकने का कार्य धातु पाउडर कणों को बांधना है ताकि इंजेक्शन मशीन की बैरल में गर्म होने पर मिश्रण में रियोलॉजी और चिकनाई हो, यानी यह एक वाहक है जो पाउडर को प्रवाहित करता है। इसलिए, पूरे पाउडर के वाहक के रूप में बाइंडर को चुना जाता है। इसलिए, चिपचिपा खिंचाव का विकल्प संपूर्ण पाउडर इंजेक्शन मोल्डिंग की कुंजी है।

जैविक चिपकने वाले पदार्थों के लिए आवश्यकताएँ:

1. कम चिपकने वाले पदार्थ के उपयोग से मिश्रण का बेहतर रियोलॉजी उत्पन्न हो सकता है;

2. कोई प्रतिक्रिया नहीं, चिपकने वाला हटाने की प्रक्रिया के दौरान धातु पाउडर के साथ कोई रासायनिक प्रतिक्रिया नहीं;

3.हटाने में आसान, उत्पाद में कोई कार्बन नहीं रहता।

मिश्रण

इंजेक्शन मोल्डिंग के लिए विभिन्न कच्चे माल को मिश्रण में बनाने के लिए धातु पाउडर और कार्बनिक बाइंडर को समान रूप से एक साथ मिलाया जाता है। मिश्रण की एकरूपता सीधे इसकी तरलता को प्रभावित करती है, इस प्रकार इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया मापदंडों, साथ ही अंतिम सामग्री के घनत्व और अन्य गुणों को प्रभावित करती है। इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया का यह चरण सैद्धांतिक रूप से प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया के अनुरूप है, और इसकी उपकरण स्थितियां भी मूल रूप से समान हैं। इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान, मिश्रित सामग्री को इंजेक्शन मशीन के बैरल में रियोलॉजिकल गुणों वाली प्लास्टिक सामग्री में गर्म किया जाता है, और रिक्त बनाने के लिए उचित इंजेक्शन दबाव के तहत मोल्ड में इंजेक्ट किया जाता है। इंजेक्शन मोल्डेड ब्लैंक सूक्ष्मदर्शी रूप से एक समान होना चाहिए ताकि सिंटरिंग प्रक्रिया के दौरान उत्पाद समान रूप से सिकुड़ जाए।

निष्कर्षण

मोल्डेड ब्लैंक में मौजूद ऑर्गेनिक बाइंडर को सिंटरिंग से पहले हटा दिया जाना चाहिए। इस प्रक्रिया को निष्कर्षण कहा जाता है. निष्कर्षण प्रक्रिया को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि चिपकने वाला रिक्त स्थान की ताकत को कम किए बिना कणों के बीच छोटे चैनलों के साथ रिक्त स्थान के विभिन्न हिस्सों से धीरे-धीरे छुट्टी दे दी जाए। बाइंडर हटाने की दर आम तौर पर प्रसार समीकरण का पालन करती है। सिंटरिंग झरझरा घटे हुए रिक्त स्थान को कुछ संरचना और गुणों वाले उत्पादों में सिकोड़ और सघन कर सकती है। यद्यपि उत्पादों का प्रदर्शन सिंटरिंग से पहले कई प्रक्रिया कारकों से संबंधित होता है, कई मामलों में, सिंटरिंग प्रक्रिया का अंतिम उत्पाद की मेटलोग्राफिक संरचना और गुणों पर एक बड़ा या निर्णायक प्रभाव पड़ता है।

प्रसंस्करण के बाद

अधिक सटीक आकार की आवश्यकताओं वाले भागों के लिए, आवश्यक पोस्ट-प्रोसेसिंग की आवश्यकता होती है। यह प्रक्रिया पारंपरिक धातु उत्पादों की ताप उपचार प्रक्रिया के समान है।

प्रक्रिया के लाभ

एमआईएम उच्च घनत्व, अच्छे यांत्रिक गुणों और सतह की गुणवत्ता के साथ यांत्रिक भागों को सिंटर करने के लिए पाउडर धातुकर्म प्रौद्योगिकी की विशेषताओं का उपयोग करता है; साथ ही, यह बड़ी मात्रा में और कुशलतापूर्वक जटिल आकार वाले भागों का उत्पादन करने के लिए प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग की विशेषताओं का उपयोग करता है।

1. अत्यधिक जटिल संरचनाओं वाले संरचनात्मक भागों का निर्माण किया जा सकता है।

पारंपरिक धातु प्रसंस्करण में आम तौर पर टर्निंग, मिलिंग, प्लानिंग, ग्राइंडिंग, ड्रिलिंग, बोरिंग आदि के माध्यम से धातु प्लेटों को उत्पादों में संसाधित करना शामिल होता है। तकनीकी लागत और समय लागत के मुद्दों के कारण, ऐसे उत्पादों के लिए जटिल संरचनाएं बनाना मुश्किल होता है। एमआईएम उत्पाद को खाली इंजेक्ट करने के लिए एक इंजेक्शन मशीन का उपयोग करता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि सामग्री पूरी तरह से मोल्ड गुहा को भर देती है, इस प्रकार भाग की अत्यधिक जटिल संरचना का एहसास सुनिश्चित होता है।

2. उत्पाद में एक समान सूक्ष्म संरचना, उच्च घनत्व और अच्छा प्रदर्शन है।

सामान्य परिस्थितियों में, दबाए गए उत्पादों का घनत्व सैद्धांतिक घनत्व के अधिकतम 85% तक ही पहुंच सकता है; एमआईएम प्रौद्योगिकी द्वारा प्राप्त उत्पादों का घनत्व 96% से अधिक तक पहुंच सकता है।

3. उच्च दक्षता, बड़े पैमाने पर और बड़े पैमाने पर उत्पादन हासिल करना आसान।

एमआईएम तकनीक में उपयोग किए जाने वाले धातु के सांचे का जीवनकाल इंजीनियरिंग प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग मोल्ड के बराबर होता है। धातु के साँचे के उपयोग के कारण, एमआईएम भागों के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है।

4. लागू सामग्रियों की विस्तृत श्रृंखला और व्यापक अनुप्रयोग क्षेत्र।

एमआईएम लगभग अधिकांश धातु सामग्रियों का उपयोग कर सकता है, और अर्थव्यवस्था को ध्यान में रखते हुए, मुख्य अनुप्रयोग सामग्रियों में लौह-आधारित, निकल-आधारित, कम मिश्र धातु, तांबा-आधारित, उच्च गति स्टील, स्टेनलेस स्टील, ग्राम वाल्व मिश्र धातु, सीमेंटेड कार्बाइड और टाइटेनियम-आधारित धातुएं शामिल हैं।

5.कच्चे माल को महत्वपूर्ण रूप से बचाएं

आम तौर पर, धातु प्रसंस्करण और निर्माण में धातु की उपयोग दर अपेक्षाकृत कम होती है। एमआईएम कच्चे माल की उपयोग दर में काफी सुधार कर सकता है, जो सैद्धांतिक रूप से 100% उपयोग है।

6. एमआईएम प्रक्रिया माइक्रोन-स्तर के महीन पाउडर का उपयोग करती है।

यह न केवल सिंटरिंग सिकुड़न को तेज कर सकता है, सामग्रियों के यांत्रिक गुणों को बेहतर बनाने में मदद कर सकता है, सामग्रियों की थकान जीवन को बढ़ा सकता है, बल्कि तनाव संक्षारण और चुंबकीय गुणों के प्रतिरोध में भी सुधार कर सकता है।

अनुप्रयोग क्षेत्र

इसके उत्पाद इलेक्ट्रॉनिक सूचना इंजीनियरिंग, बायोमेडिकल उपकरण, कार्यालय उपकरण, ऑटोमोबाइल, मशीनरी, हार्डवेयर, खेल उपकरण, घड़ी उद्योग, हथियार और एयरोस्पेस जैसे औद्योगिक क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

1.कंप्यूटर और उनकी सहायक सुविधाएं: जैसे कि प्रिंटर पार्ट्स, मैग्नेटिक कोर, स्ट्राइकर पिन और ड्राइविंग पार्ट्स;

2.उपकरण: जैसे ड्रिल बिट्स, कटर बिट्स, नोजल, गन ड्रिल, सर्पिल मिलिंग कटर, पंच, सॉकेट, रिंच, विद्युत उपकरण, हाथ उपकरण, आदि;

3.घरेलू उपकरण: जैसे घड़ी के केस, घड़ी की चेन, इलेक्ट्रिक टूथब्रश, कैंची, पंखे, गोल्फ हेड, आभूषण लिंक, बॉलपॉइंट पेन क्लैंप, कटिंग टूल हेड और अन्य हिस्से;

4. चिकित्सा मशीनरी के लिए पार्ट्स: जैसे ऑर्थोडॉन्टिक फ़्रेम, कैंची और चिमटी;

5.सैन्य भाग: मिसाइल टेल, बंदूक के हिस्से, हथियार, पाउडर कवर, और फ़्यूज़ हिस्से;

6.विद्युत भाग: इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग, माइक्रो मोटर्स, इलेक्ट्रॉनिक पार्ट्स, सेंसर डिवाइस;

7. यांत्रिक भाग: जैसे कपास ढीला करने वाली मशीनें, कपड़ा मशीनें, कर्लिंग मशीनें, कार्यालय मशीनरी, आदि;

8.ऑटोमोबाइल और समुद्री हिस्से: जैसे क्लच इनर रिंग, फोर्क स्लीव, डिस्ट्रीब्यूटर स्लीव, वाल्व गाइड, सिंक्रोनाइज़ेशन हब, एयरबैग पार्ट्स इत्यादि।