Teknologi Cetakan Injeksi Serbuk Logam (MIM) adalah teknologi pencetakan bentuk dekat metalurgi serbuk baru yang dibentuk dengan memperkenalkan teknologi cetakan injeksi plastik modern ke dalam bidang metalurgi serbuk.
Pengenalan teknis
Teknologi pencetakan injeksi serbuk logam menggabungkan teknologi multidisiplin seperti teknologi pencetakan plastik, kimia polimer, teknologi metalurgi serbuk, dan ilmu material logam. Ia menggunakan cetakan untuk menyuntikkan cetakan kosong dan dengan cepat memproduksi bentuk kompleks tiga dimensi dengan kepadatan tinggi, presisi tinggi, melalui sintering. Bagian struktural. Pertama, bubuk padat dan pengikat organik diremas secara merata, dan setelah granulasi, mereka disuntikkan ke dalam rongga cetakan dengan mesin cetak injeksi dalam keadaan panas dan plastis (~150°C) untuk pemadatan, dan kemudian parison dibentuk oleh dekomposisi kimia atau termal. Pengikat dalam produk dihilangkan, dan akhirnya produk akhir diperoleh melalui sintering dan pemadatan.
Teknologi proses ini tidak hanya memiliki keunggulan dari proses metalurgi serbuk konvensional seperti langkah yang lebih sedikit, tanpa atau sedikit pemotongan, dan manfaat ekonomi yang tinggi, tetapi juga mengatasi kekurangan produk metalurgi serbuk tradisional seperti material yang tidak rata, sifat mekanik yang rendah, dan kesulitan dalam membentuk dinding tipis dan struktur yang kompleks. Ini sangat cocok untuk produksi massal komponen logam kecil, kompleks, dan diperlukan khusus. Ini memiliki karakteristik presisi tinggi, struktur seragam, kinerja luar biasa dan biaya produksi rendah.
Aliran proses
Alur proses: pengikat → pencampuran → pencetakan injeksi → degreasing → sintering → pasca-pemrosesan.
bubuk mineral
Ukuran partikel serbuk logam yang digunakan dalam proses MIM umumnya 0,5~20μm; secara teoritis, semakin halus partikelnya, semakin besar luas permukaan spesifiknya, sehingga lebih mudah untuk dibentuk dan disinter. Proses metalurgi serbuk tradisional menggunakan bubuk kasar yang berukuran lebih dari 40μm.
Perekat organik
Fungsi perekat organik adalah untuk mengikat partikel-partikel serbuk logam sehingga campuran mempunyai reologi dan pelumasan bila dipanaskan dalam tong mesin injeksi, yaitu sebagai pembawa yang menggerakkan serbuk untuk mengalir. Oleh karena itu, bahan pengikat dipilih sebagai pembawa seluruh serbuk. Oleh karena itu, pilihan tarikan lengket adalah kunci dari keseluruhan cetakan injeksi bubuk.
Persyaratan perekat organik:
1. Penggunaan perekat yang lebih sedikit dapat menghasilkan reologi campuran yang lebih baik;
2.Tidak ada reaksi, tidak ada reaksi kimia dengan bubuk logam selama proses penghilangan perekat;
3. Mudah dihilangkan, tidak ada karbon yang tersisa di dalam produk.
Pencampuran
Serbuk logam dan pengikat organik dicampur secara merata untuk membuat berbagai bahan mentah menjadi campuran untuk cetakan injeksi. Keseragaman campuran secara langsung mempengaruhi fluiditasnya, sehingga mempengaruhi parameter proses pencetakan injeksi, serta kepadatan dan sifat lain dari bahan akhir. Langkah proses pencetakan injeksi ini pada prinsipnya konsisten dengan proses pencetakan injeksi plastik, dan kondisi peralatannya pada dasarnya juga sama. Selama proses pencetakan injeksi, bahan campuran dipanaskan dalam laras mesin injeksi menjadi bahan plastik dengan sifat reologi, dan disuntikkan ke dalam cetakan di bawah tekanan injeksi yang sesuai untuk membentuk blanko. Blanko cetakan injeksi harus seragam secara mikroskopis sehingga produk menyusut secara merata selama proses sintering.
Ekstraksi
Pengikat organik yang terkandung dalam blanko cetakan harus dihilangkan sebelum disinter. Proses ini disebut ekstraksi. Proses ekstraksi harus memastikan bahwa perekat dilepaskan secara bertahap dari berbagai bagian blanko melalui saluran kecil antar partikel tanpa mengurangi kekuatan blanko. Laju penghilangan bahan pengikat umumnya mengikuti persamaan difusi. Sintering dapat mengecilkan dan memadatkan blanko berpori yang telah dihilangkan lemaknya menjadi produk dengan struktur dan sifat tertentu. Meskipun kinerja produk terkait dengan banyak faktor proses sebelum sintering, dalam banyak kasus, proses sintering mempunyai pengaruh yang besar atau bahkan menentukan terhadap struktur metalografi dan sifat produk akhir.
Pasca pemrosesan
Untuk komponen dengan persyaratan ukuran yang lebih tepat, diperlukan pasca-pemrosesan. Proses ini sama dengan proses perlakuan panas pada produk logam konvensional.
Keuntungan proses
MIM menggunakan karakteristik teknologi metalurgi serbuk untuk menyinter bagian mekanis dengan kepadatan tinggi, sifat mekanik yang baik, dan kualitas permukaan; pada saat yang sama, ia menggunakan karakteristik cetakan injeksi plastik untuk menghasilkan suku cadang dengan bentuk kompleks dalam jumlah banyak dan efisien.
1. Bagian struktural dengan struktur yang sangat kompleks dapat dibentuk.
Pemrosesan logam tradisional umumnya melibatkan pemrosesan pelat logam menjadi produk melalui pembubutan, penggilingan, perencanaan, penggilingan, pengeboran, pengeboran, dll. Karena masalah biaya teknis dan biaya waktu, sulit bagi produk tersebut untuk memiliki struktur yang kompleks. MIM menggunakan mesin injeksi untuk menyuntikkan produk kosong untuk memastikan bahwa material memenuhi rongga cetakan sepenuhnya, sehingga memastikan realisasi struktur bagian yang sangat kompleks.
2. Produk memiliki struktur mikro yang seragam, kepadatan tinggi dan kinerja yang baik.
Dalam keadaan normal, kepadatan produk yang ditekan hanya dapat mencapai maksimum 85% dari kepadatan teoritis; kepadatan produk yang diperoleh dengan teknologi MIM bisa mencapai lebih dari 96%.
3. Efisiensi tinggi, mudah untuk mencapai produksi massal dan skala besar.
Cetakan logam yang digunakan dalam teknologi MIM memiliki umur yang setara dengan cetakan cetakan injeksi plastik rekayasa. Karena penggunaan cetakan logam, MIM cocok untuk produksi suku cadang secara massal.
4. Berbagai macam bahan yang dapat diterapkan dan bidang aplikasi yang luas.
MIM dapat menggunakan hampir sebagian besar bahan logam, dan mempertimbangkan keekonomiannya, bahan aplikasi utama meliputi bahan berbahan dasar besi, berbahan dasar nikel, paduan rendah, berbahan dasar tembaga, baja berkecepatan tinggi, baja tahan karat, paduan katup gram, karbida disemen, dan logam berbahan dasar titanium.
5. Menghemat bahan baku secara signifikan
Secara umum tingkat pemanfaatan logam dalam pengolahan dan pembentukan logam relatif rendah. MIM dapat sangat meningkatkan tingkat pemanfaatan bahan baku, yang secara teori merupakan pemanfaatan 100%.
6. Proses MIM menggunakan bubuk halus tingkat mikron.
Hal ini tidak hanya dapat mempercepat penyusutan sintering, membantu meningkatkan sifat mekanik material, memperpanjang umur kelelahan material, namun juga meningkatkan ketahanan terhadap korosi tegangan dan sifat magnetik.
Area aplikasi
Produk-produknya banyak digunakan dalam bidang industri seperti teknik informasi elektronik, peralatan biomedis, peralatan kantor, mobil, mesin, perangkat keras, peralatan olah raga, industri jam tangan, senjata dan dirgantara.
1.Komputer dan fasilitas penunjangnya : seperti komponen printer, inti magnet, pin striker, dan komponen penggerak;
2.Alat: seperti mata bor, mata pemotong, nozel, bor senjata, pemotong penggilingan spiral, pelubang, soket, kunci pas, perkakas listrik, perkakas tangan, dll.;
3. Peralatan rumah tangga: seperti kotak arloji, rantai arloji, sikat gigi elektrik, gunting, kipas angin, kepala golf, kaitan perhiasan, penjepit pulpen, kepala alat pemotong dan bagian lainnya;
4. Suku cadang untuk mesin medis: seperti bingkai ortodontik, gunting, dan pinset;
5.Bagian militer: ekor rudal, bagian senjata, hulu ledak, penutup bubuk, dan bagian bahan bakar;
6. Bagian listrik: kemasan elektronik, motor mikro, komponen elektronik, perangkat sensor;
7. Bagian mekanis: seperti mesin pelonggaran kapas, mesin tekstil, mesin pengeriting, mesin kantor, dll.;
8. Suku cadang mobil dan kelautan: seperti cincin bagian dalam kopling, selongsong garpu, selongsong distributor, pemandu katup, hub sinkronisasi, bagian kantung udara, dll.
