A Metal Powder Injection Molding Technology (MIM) egy új porkohászati, hálószerű fröccsöntési technológia, amely a modern műanyag fröccsöntő technológia bevezetésével jött létre a porkohászat területén.
Műszaki bevezetés
A fémpor-fröccsöntés technológia olyan multidiszciplináris technológiákat egyesít, mint a műanyag-öntési technológia, a polimerkémia, a porkohászati technológia és a fémanyag-tudomány. Öntőformákat használ a fröccsöntött nyersdarabok előállításához, és szinterezéssel gyorsan nagy sűrűségű, nagy pontosságú, háromdimenziós összetett formákat gyárt. Szerkezeti részek. Először a szilárd port és a szerves kötőanyagot egyenletesen összegyúrjuk, majd granulálás után fröccsöntő géppel felmelegített és lágyított állapotban (~150°C) a formaüregbe injektáljuk megszilárdulásra, majd kémiai vagy hőbontással alakítjuk ki a parisont. A termékben lévő kötőanyagot eltávolítják, végül szinterezéssel és tömörítéssel nyerik a végterméket.
Ez a folyamattechnológia nemcsak a hagyományos porkohászati eljárások előnyeivel rendelkezik, mint például a kevesebb lépés, a vágás hiánya vagy kevesebb, valamint a magas gazdasági előnyök, hanem a hagyományos porkohászati termékek hiányosságait is legyőzi, mint például az egyenetlen anyagok, az alacsony mechanikai tulajdonságok, valamint a vékony falak és összetett szerkezetek kialakításának nehézségei. Különösen alkalmas kisméretű, összetett és speciális igényű fém alkatrészek tömeggyártására. Jellemzői a nagy pontosság, az egységes szerkezet, a kiváló teljesítmény és az alacsony gyártási költség.
Folyamatfolyamat
Folyamatfolyamat: kötőanyag → keverés → fröccsöntés → zsírtalanítás → szinterezés → utófeldolgozás.
Ásványi por
A MIM eljárásban használt fémpor részecskemérete általában 0,5-20 μm; elméletileg minél finomabbak a részecskék, annál nagyobb a fajlagos felülete, így könnyebben formálható és szinterezhető. A hagyományos porkohászati eljárás 40 μm-nél nagyobb durvább porokat használ.
Szerves ragasztó
A szerves ragasztó funkciója a fémpor részecskéinek megkötése, hogy a keverék reológiája és kenőképessége legyen, amikor a fröccsöntőgép hengerében hevítik, vagyis hordozó, amely a port áramlásra készteti. Ezért a kötőanyagot úgy választjuk meg, hogy a teljes por hordozója legyen. Ezért a ragadós húzás a kulcsa a teljes porfröccsöntésnek.
A szerves ragasztókra vonatkozó követelmények:
1. Kevesebb ragasztóanyag használata jobb reológiát eredményezhet a keverékben;
2. Nincs reakció, nincs kémiai reakció fémporral a ragasztó eltávolítási folyamat során;
3.Könnyen eltávolítható, nem marad szén a termékben.
Keverés
A fémport és a szerves kötőanyagot egyenletesen összekeverik, hogy a különböző nyersanyagokból fröccsöntésre alkalmas keveréket készítsenek. A keverék egyenletessége közvetlenül befolyásolja a folyékonyságát, így befolyásolja a fröccsöntési folyamat paramétereit, valamint a kész anyag sűrűségét és egyéb tulajdonságait. A fröccsöntési folyamat ezen lépése elvileg összhangban van a műanyag fröccsöntési eljárással, és a felszerelési feltételei is alapvetően azonosak. A fröccsöntési folyamat során a kevert anyagot a fröccsöntő gép hengerében reológiai tulajdonságokkal rendelkező műanyaggá hevítik, majd megfelelő fröccsnyomás mellett a formába injektálják, így nyersdarabot képeznek. A fröccsöntött nyersdarabnak mikroszkopikusan egyenletesnek kell lennie, hogy a termék egyenletesen zsugorodik a szinterezési folyamat során.
Kitermelés
Az öntött nyersdarabban lévő szerves kötőanyagot szinterezés előtt el kell távolítani. Ezt a folyamatot extrakciónak nevezik. Az extrakciós folyamatnak biztosítania kell, hogy a ragasztó fokozatosan ürüljön ki a nyersdarab különböző részeiből a részecskék közötti apró csatornákon, anélkül, hogy csökkentené a nyersdarab szilárdságát. A kötőanyag eltávolításának sebessége általában a diffúziós egyenletet követi. A szinterezés zsugoríthatja és tömörítheti a porózus, zsírtalanított nyersdarabot bizonyos szerkezetű és tulajdonságú termékekké. Bár a szinterezés előtt a termékek teljesítménye számos folyamattényezővel függ össze, a szinterezési folyamat sok esetben nagy, vagy akár döntő hatással van a végtermék metallográfiai szerkezetére és tulajdonságaira.
Utófeldolgozás
A pontosabb méretigényű alkatrészeknél a szükséges utófeldolgozás szükséges. Ez az eljárás megegyezik a hagyományos fémtermékek hőkezelési eljárásával.
A folyamat előnyei
A MIM a porkohászati technológia jellemzőit használja nagy sűrűségű, jó mechanikai tulajdonságokkal és felületi minőséggel rendelkező mechanikai alkatrészek szinterezésére; ugyanakkor a műanyag fröccsöntés jellemzőit felhasználva összetett formájú alkatrészeket állít elő nagy mennyiségben és hatékonyan.
1.Rendkívül összetett szerkezetű szerkezeti részek alakíthatók ki.
A hagyományos fémfeldolgozás általában magában foglalja a fémlemezek termékké történő feldolgozását esztergálás, marás, gyalulás, köszörülés, fúrás, fúrás stb. útján. A műszaki költségek és az időköltségek miatt az ilyen termékek bonyolult szerkezetűek. A MIM egy fröccsöntő gép segítségével fecskendezi be a nyersdarabot, hogy az anyag teljesen kitöltse a formaüreget, így biztosítva az alkatrész rendkívül összetett szerkezetének megvalósulását.
2. A termék egységes mikroszerkezettel, nagy sűrűséggel és jó teljesítménnyel rendelkezik.
Normál körülmények között a préselt termékek sűrűsége legfeljebb az elméleti sűrűség 85%-át érheti el; a MIM technológiával előállított termékek sűrűsége elérheti a 96%-ot is.
3.High hatékonyság, könnyen elérhető tömeges és nagyszabású gyártás.
A MIM technológiában használt fémforma élettartama megegyezik a műszaki műanyag fröccsöntő öntőformákéval. A fémformák használatának köszönhetően a MIM alkalmas az alkatrészek tömeggyártására.
4. Alkalmazható anyagok széles választéka és széles alkalmazási terület.
A MIM szinte a legtöbb fémanyagot tudja használni, és a gazdaságosságot figyelembe véve a fő alkalmazási anyagok közé tartoznak a vas alapú, nikkel alapú, alacsony ötvözetű, réz alapú, gyorsacél, rozsdamentes acél, grammszelepes ötvözet, cementált karbid és titán alapú fémek.
5. Jelentősen takarítson meg nyersanyagokat
Általában a fém felhasználási aránya a fémfeldolgozásban és -alakításban viszonylag alacsony. A MIM nagymértékben javíthatja az alapanyagok felhasználási arányát, ami elméletileg 100%-os kihasználtságot jelent.
6. A MIM eljárás mikron szintű finom port használ.
Nemcsak felgyorsíthatja a szinterezési zsugorodást, javíthatja az anyagok mechanikai tulajdonságait, meghosszabbítja az anyagok kifáradási élettartamát, hanem javítja a feszültségkorrózióval szembeni ellenállást és a mágneses tulajdonságokat is.
Alkalmazási területek
Termékeit széles körben használják olyan ipari területeken, mint az elektronikus információtechnológia, az orvosbiológiai berendezések, az irodai berendezések, az autók, a gépek, a hardverek, a sportfelszerelések, az óraipar, a fegyverek és a repülőgépgyártás.
1. Számítógépek és segédberendezéseik: például nyomtatóalkatrészek, mágneses magok, ütközőcsapok és meghajtó alkatrészek;
2. Eszközök: például fúrószárak, marófejek, fúvókák, pisztolyfúrók, spirális marók, lyukasztók, aljzatok, csavarkulcsok, elektromos szerszámok, kéziszerszámok stb.;
3. Háztartási gépek: például óratokok, óraláncok, elektromos fogkefék, ollók, legyezők, golffejek, ékszercsatlakozók, golyóstoll-bilincsek, vágószerszámfejek és egyéb alkatrészek;
4. Orvosi gépek alkatrészei: mint például fogszabályzó keretek, olló és csipeszek;
5. Katonai alkatrészek: rakétavégek, fegyveralkatrészek, robbanófejek, lőporfedelek és gyújtózsinór alkatrészek;
6. Elektromos alkatrészek: elektronikus csomagolás, mikromotorok, elektronikus alkatrészek, érzékelő eszközök;
7. Mechanikai alkatrészek: mint például pamutlazító gépek, textilgépek, hajcsavaró gépek, irodai gépek stb.;
8. Gépjármű- és hajóalkatrészek: mint például a tengelykapcsoló belső gyűrűje, villahüvely, elosztóhüvely, szelepvezető, szinkronizáló agy, légzsák alkatrészei stb.
