Көптеген адамдар «металл құю машинасын» естігенде, олар бір монолитті құрылғыны — металға арналған өнеркәсіптік 3D принтердің бір түрін елестетеді. Бұл бірінші қате түсінік. Шындығында, бұл жүйе, ал машинаның өзі, бүрку қондырғысы - ең көрінетін бөлігі ғана. Шынайы оқиға шикізатты дайындауда, тазарту пешінде және агломерациялық пеште орын алады. Мен тым көп жобалардың тоқтап тұрғанын көрдім, өйткені олар бюджетті жоғары деңгейге бөлді металл бүрку машинасы бірақ төменгі ағындағы жылу процестерін ұмытып кетті. Машина - бұл дәл шприц; бұл бөлікті шын мәнінде жасайтын химия және термиялық өңдеу.
Жүйенің өзегі: инъекциядан да көп
Инъекциялық қондырғы туралы сөйлесейік. Бұл жай ғана балқытып, түсіретін пластикалық бүрку сияқты емес. Мұндағы шикізат – жұқа металл ұнтағы мен полимер байланыстырғыштың біртекті қоспасы. Тұтқырлық қиын. Егер құрылғының бөшке температурасының профилі аймақта тіпті 10°C-қа өшірілсе, сіз бөлуге — байланыстырғыштың бетіне қан кетуіне немесе ұнтақтың шөгуіне қол жеткізе аласыз. Мен тот баспайтын болаттан жасалған шағын, күрделі хирургиялық бағыттағыштарды жүгіргенім есімде. Біз неміс өндірушісінің машинасын қолдандық, кез келген нәрсе сияқты берік, бірақ ламинарлы ағынның ақауларын ала бердік. Мәселе машинаның қысымы немесе қысқыш күші емес еді; бұл бұрандалы дизайн болды. Бұл нақты шикізаттың ығысу сезімталдығы үшін тым агрессивті болды. Тұтқыр жүйесін түзету үшін материал жеткізушісімен жұмыс істеуге тура келді. Машинаның мүмкіндігі оның тоннажымен ғана емес, материалмен үйлесімділігімен анықталады.
Қысқыш күші тағы бір. Адамдар соған көнеді. Бізге 50 тонналық машина керек! Көптеген MIM бөліктері үшін сізге үлкен күш сирек қажет, өйткені сіз кішкентай қуыстарды толтырасыз. Дәлдік өлшеуде, атуды басқаруда және ағынды болдырмау үшін тұрақты, баяу айдау жылдамдығын ұстау мүмкіндігінде. Жалпы қателік - ауаны ұстайтын және агломерациядан кейін ғана пайда болатын бос орындарды жасайтын тым жылдам инъекция жылдамдығын пайдалану. Құрылғының басқару бағдарламалық құралы сол баяу, көп сатылы толтыруға мүмкіндік беруі керек. Бұл керемет ойын.
Содан кейін бөшке мен бұранданың тозуы бар. Металл ұнтағы абразивті болып табылады. Тіпті қатайтылған құрамдас бөліктерге қарамастан, сіз пластмассаға қарағанда қатаңырақ техникалық қызмет көрсету кестесін қарап жатырсыз. Мен бұрандаларды бір жыл бойы құмдалған 17-4 PH тот баспайтын шикізатты пайдаланғаннан кейін тарттым. Ол өлшеу аймағының көлемін өзгертіп, ату салмағының консистенциясына әсер етеді. Сіз мұны кітапшадан білмейсіз; Сіз оны ауысым сайын ату салмағын жазудан және дрейфті көруден үйренесіз.
Жасау немесе үзу: байлау және агломерация
Сиқыр мен бас ауруы шынымен де осында. Сіз ең жақсыдан тамаша жасыл бөлікке ие бола аласыз металл бүрку машинасы, және келесі қадамдарда оны толығымен жойыңыз. Каталитикалық ажырату, еріткішпен ажырату, термиялық ажырату — әрқайсысының пешке қойылатын өз талаптары бар және сіз құлыпталған байланыстырғыш жүйені белгілейді. Біз бір кездері атыс қаруының құрамдас бөліктерін жасайтын клиенттің шығындарын азайту үшін танымал шикізаттан арзан баламаға ауысуға тырыстық. Жаңа шикізат басқа байланыстырғышты пайдаланды. Жылдар бойы жетілдірген пеш циклі енді қате болды. Бөлшектер көпіршіктеніп, жарылған, себебі байланыстырғышты кетіру жылдамдығы тым жылдам. Бүкіл партия, бірнеше мың бөлік, сынған. Машина өз жұмысын тамаша орындады; процесс туралы білім сәтсіз болды.
Агломерация соңғы түрлендіру болып табылады. Пештің атмосферасы (сутегі, азот-аргон қоспасы, вакуум) өте маңызды. сияқты компания үшін Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY), Арнайы қорытпаларды құю және өңдеуде терең тарихы бар, бұл негізгі қиылысу. Олар жоғары температуралы металлургияны түсінеді. MIM арқылы никель негізіндегі немесе кобальт негізіндегі суперқорытпаларды іске қосу стандартты тот баспайтын болаттан өзгеше. Агломерация температурасының профилі, ұстау уақыты және салқындату жылдамдығы соңғы механикалық қасиеттер мен өлшемдік төзімділікті тікелей анықтайды. Шөгу болжамды, шамамен 15-20%, бірақ ол толық изотропты емес. Ұзын, жұқа функция қалың хабқа қарағанда басқаша кішірейеді. Сіз мұны құрал дизайнында өтейсіз, бірақ бұл өтемақыларға сену үшін агломерация процесі қатты дәйекті болуы керек.
Бұл жерде тігінен біріктірілген операция мағынасы бар. QSY-тің инвестициялық құю және CNC өңдеудегі тәжірибесі оларға ерекше артықшылық береді. Олар желіге жақын пішінді қалыптастыруды және дәл өңдеуді түсінеді. MIM бөлігі жиі агломерациядан шығады, бұл жеңіл CNC жанасуын қажет етеді - шынайы тесікті бұрғылау, деректер бетін фрезерлеу. Үйде өңдеу тәжірибесінің болуы олардың қалай аяқталатынын біле отырып, агломерациялық күйге оңтайландыру үшін MIM процесін жобалай алатынын білдіреді. Бұл көптеген таза ойын MIM дүкендерінде жетіспейтін тұтас көзқарас.
Құралдар: Үнсіз серіктес
Қалып туралы айтпай, машинаны талқылау аяқталмайды. MIM құралдары жоғары дәлдікпен, көбінесе осы шағын бөліктерге арналған көп қуысты орналасулармен ерекшеленеді. Желдету өте маңызды. Шикізат шынымен сұйық емес болғандықтан, ауаны эвакуациялау қиынырақ. Біз білікшеге тікелей қосылған вакуумдық желдеткіші бар қалыптарды қолдандық. Қалыптың болатын H13 сияқты қатайту керек, бірақ айнадай етіп жылтырату керек. Кез келген кішкентай сызат сүйреу белгілерін тудырады және шығару күшін арттырады, бұл нәзік жасыл бөлікті бұрмалауы мүмкін.
Салқындату арналары - тағы бір нәзік өнер. Цикл уақытын азайту үшін байланыстырғышты жылдам орнатқыңыз келеді, бірақ тым жылдам салқындату стрессті тудыруы мүмкін. Мен күрделі бөлікті толтыру мен салқындатуды теңестіру үшін әртүрлі аймақтарда әртүрлі салқындатқыш температурасын іске қосуға тура келетін құралдарды көрдім. Бұл қайталанатын. Тәжірибе дизайнын (DOE) орындайсыз металл бүрку машинасы: балқу температурасын, бүрку жылдамдығын, ұстап тұру қысымын және салқындату уақытын реттеңіз, содан кейін жасыл бөліктің тығыздығы мен өлшемдерін өлшеңіз. Содан кейін сіз құралды өзгертесіз, соңғы кезеңдегі материалды түсіру үшін толып кету ұңғымасын қосып, DOE қайта іске қосыңыз. Бұл машина параметрлері мен құрал геометриясы арасындағы әңгіме.
Нақты әлемдегі қолдану және материалдық нюанстар
Салаларды қараңыз: медициналық, стоматологиялық, атыс қаруы, автомобиль сенсорлары, тұрмыстық электроника. Бөлшектердің көлемі құрал-саймандардың және процестің дамуының жоғары бастапқы құнын ақтайды. Әдеттегі қолдану тот баспайтын болаттан жасалған сүйек бұрандасы немесе микро-дронға арналған күрделі никель қорытпасынан жасалған турбиналық қалақ болуы мүмкін. QSY компаниясының арнайы қорытпалар бойынша тәжірибесі көрсеткендей, материалды таңдау өте кең. Бірақ әр материал әр түрлі болады. Titanium MIM өте жоғары вакуумдық пешті қажет етеді. Вольфрамның ауыр қорытпаларының өз хаттамалары бар.
MIM сұлулығы бірнеше бөліктерді бір бөлікке біріктіру болып табылады. Біз автомобильдік жанармай бүрку жобасы бойынша жұмыс істедік — бұл бөлік дәстүрлі түрде бір-бірімен дәнекерленген үш бөлек бөліктен жасалған. Біз оны 316L баспайтын болаттан жасалған жалғыз MIM бөлігі ретінде жасадық. Мәселе өңдеуден кейінгі өңдеуді болдырмас үшін ішкі отын жолдарында тікелей агломерациядан қажетті бетті өңдеуге қол жеткізу болды. Бетінің кеуектілігін қолайлы деңгейге дейін төмендету үшін шикізат пен агломерация атмосферасында ұнтақ мөлшерінің таралуын өзгертуге бірнеше ай қажет болды. Машинаның рөлі кейінірек шұңқырға айналуы мүмкін ішкі бос жерлері жоқ мінсіз жасыл бөлікті жасау болды.
Сәтсіздік - ұлы ұстаз. Ертеде бізде керамикалық MIM (бірдей машина принципін қолданатын) жобасы болды. Біз оны металл сияқты өңдедік. Қате. Керамикалық байланыстырғыштың күйіп қалу циклі мүлде басқаша болды, ал агломерациялық шөгу 25%-дан жоғары болды. Бөлшектер қатты бұралып қалды. Ол бізге машинаның әмбебап платформа екенін үйретті, бірақ процесс туралы білім — ажырату және агломерация рецептері — материалға тән және берілмейді. Алюминий тотығына немесе кремний карбидіне аударылатын болат тәжірибесін болжауға болмайды.
Интеграция және болашаққа көзқарас
Сонымен қайда металл бүрку машинасы бүгін отырасың ба? Ол барған сайын байланыста болады. Заманауи машиналарда нақты уақыт режимінде ату қысымының профильдерін қадағалайтын және оларды алтын қисық сызықпен салыстыратын интеграцияланған процесс мониторингі бар. Егер дрейф анықталса, ол ақаулы бөлік жасалмас бұрын операторды ескертеді. Бұл Индустрия 4.0 бағытына қарай жылжиды, мұнда айдау машинасынан, айыру пешінен және агломерациялық пештен алынған деректер соңғы бөліктің сапасына сәйкес келеді.
QSY сияқты өндіруші үшін MIM-ді қабықша құю, инвестициялық құю және CNC өңдеумен бірге біріктіру қуатты портфолио жасайды. Клиент дәстүрлі өңдеу үшін тым күрделі, көлемі орташа (жылына 10-100 мың дана) және өнімділігі жоғары материалды қажет ететін құрамдаспен келуі мүмкін. MIM тамаша шешімге айналады. Олар бүкіл жолды басқара алады: MIM бөлшектерін жобалау, шикізатты таңдау, құрал жасау, қалыптау, ағызу, агломерация және соңғы дәл өңдеу – барлығы бір шаңырақ астында. Бұл сапаны бақылайды және логистикалық үйкелісті азайтады.
Ақыр соңында, машина маңызды мүмкіндік береді, бірақ материалтану, жылу процестерін жасау және дәлме-дәл құрал-саймандардың қоршаған экожүйесі болмаса, ол мылқау. Нағыз шеберлік баспасөзді басқаруда емес; бұл бүкіл тізбекті ұнтақтан өнімділік бөлігіне дейін қалай ұйымдастыру керектігін білуде. Бұл жұмыс дүкенін шынайы шешімдер жеткізушісінен ерекшелендіретін нәрсе. Сіз едендегі ең шулы жабдықты ғана емес, бүкіл жүйені құрметтеуді үйренесіз.
