Сіз «MIM» бұл күндері жиі «күрделі, арзан бөлшектер» үшін жиі қолданылатын сөзді көресіз. Бұл бірінші қате түсінік. Бұл сиқыр емес және бұл әрқашан арзан емес. -ның шынайы оқиғасы металл бүрку процесі құйма жабылғанға дейін, шикізаттың беймаза, маңызды кезеңінде басталады. Бұны қателесіңіз, басқа ештеңе маңызды емес.
Шикізат биі: ғылымнан гөрі өнер
Барлығы қалыптау немесе агломерация туралы айтады, бірақ сенімді MIM операциясының жүрегі шикізаттың біртектілігі болып табылады. Біз тек металл ұнтағы мен байланыстырғышты араластырмаймыз; біз біркелкі, ағынды қосылыс жасаймыз. Пропорция - бәрі. Тым көп байланыстырғыш? Жіберу кезінде сіз шөгу мен бұрмалануды аласыз. Тым аз? Сіз жұқа бөліктерді толтыра алмайсыз. Мен әртүрлі жеткізушілердің, тіпті бірдей сипаттамаларға ие партиялардың әртүрлі әрекет ететінін көрдім. Бұл тек D50 ұнтағы туралы емес; бұл бөлшектер пішінінің таралуы. Газды атомизациялаудан алынған сфералық ұнтақтар жақсырақ ағып кетеді, бірақ бұл дөңгелек пішін кейде агломерациялық профильдерге абай болмасаңыз, соңғы тығыздыққа нұқсан келтіруі мүмкін.
Ертеде бізде көлденең қимасы 2 мм-ден 0,5 мм-ге дейін болатын шағын хирургиялық аспап рычагының жобасы болды. Біз стандартты 316L шикізатты қолдандық. Бөлшектер қалыптан тыс тамаша көрінді. Содан кейін каталитикалық ажырау пайда болды. Жіңішке бөліктер... жоғалып кетті. Балқыған жоқ, бірақ құрылымдық жағынан сәтсіздікке ұшырады. Тұтқырды кетіру жылдамдығы сол массалық дифференциал үшін тым агрессивті болды. Сабақ? Шикізаттың құрамы материалға ғана емес, бөліктің геометриясына да бейімделуі керек. Бір өлшемді ұнтақ/тұтқыр қоспасы - жүрек ауруына арналған рецепт. Сізге мұны түйіршікті деңгейде түсінетін серіктес керек, біреу ұнайды Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY). Дәл құюда ондаған жылдар бойы олар жылу кернеуі кезіндегі материалдық мінез-құлықтың маңыздылығын түсінеді, бұл MIM шикізатын және агломерацияны басқаруға тікелей аударылады.
Ал байланыстырғыш жүйенің өзі - бұл мүлдем басқа әлем. Балауыз-полимер, суда еритін, каталитикалық—әрқайсысы бөлікте саусақ ізін қалдырады. Каталитикалық (азот қышқылының буын пайдалану) жылдам, бірақ кейбір қорытпаларға шабуыл жасай алады. Термиялық ажырату баяу, бірақ жұмсақ. Мұнда таңдау пештің кестесін, бөлшектерді өңдеуді және ақаулық деңгейін анықтайды. Бұл құралды жасамас бұрын жасаған негізгі таңдау.
Агломерация: Сиқыр (және шөгу) іс жүзінде болатын жерде
Бұл жасау немесе үзу кезеңі. Сізде «қоңыр бөлік» бар - нәзік, барлық байланыстырғыш және ұнтақ қаңқасы. Пештің циклі ол металлға айналады. Шөгу болжамды, әдетте шамамен 15-20%, бірақ ол ешқашан тамаша изотропты емес. Орнатқыштарда дұрыс қолдау көрсетілмесе, ұзын, жалпақ бөлік майысуы мүмкін. Біз бір рет қосқыш пластиналардың партиясын іске қостық. Өлшемдік төзімділік орнату саңылауларында тығыз болды. Біз теориялық агломерацияланған тығыздыққа жеттік, бірақ саңылаулар бірнеше микронға сопақталды. Неліктен? Пештің атмосферасы шамалы градиентке ие болды. Белдіктің сол жағындағы бөліктер оң жақтағыға қарағанда басқа температура профилін көрді.
Атмосфераны бақылау - бәрі. Сутегі, аргон, вакуум немесе жарылған аммиак. Тот баспайтын болаттар үшін карбюризациясыз таза бетті алу үшін сізге тамаша төмендететін атмосфера қажет. Кішкентай ағып кету, аздап оттегінің түсуі және сіз сынғыш, қытырлақ, агломерацияланған бөлікті аласыз. Ол әрқашан жай көзге көрінбейді. Бізде визуалды тексеруден және тіпті негізгі өлшемдік тексерулерден өткен 17-4 PH бөліктерінің партиясы болды. Бірақ қолдануда олар шаршаған кезде сәтсіздікке ұшырады. Металлография дәннің шекарасы бойында оксид қосындыларын көрсетті - агломерацияның сыни орта кезеңіндегі ауа іздері.
Мұнда құю цехының тәжірибесі шын мәнінде көрінеді. Стандартты болаттан бастап никель негізіндегі суперқорытпаларға дейінгі қорытпалармен қабықша және инвестициялық құю саласында 30 жылдан астам жұмыс істейтін QSY сияқты компания олардың сүйектеріндегі термиялық өңдеуді түсінеді. Арнайы қорытпалардың жоғары температурада қалай әрекет ететіні, ластануды болдырмау үшін атмосфераны қалай басқару керектігі туралы бұл білім тікелей тасымалданатын және баға жетпес құнды болып табылады. металл бүрку процесі. Олар агломерацияның «оны қыздыру» емес екенін біледі; бұл басқарылатын метаморфоз.
Құралдар қақпағы және қосымша операциялар
Адамдар MIM өңдеуді жояды деп ойлайды. Оны азайтады. Сізге әрқашан дерлік қосымша операциялар қажет. Төменгі қиықтар немесе мінсіз төртбұрышты ішкі бұрыштар сияқты пішіндеуге болмайтын мүмкіндіктерге арналған EDM. Критикалық тығыздағыш беттерге немесе жіптерге арналған жеңіл CNC өңдеу. Кейде өлшемді нақтылау үшін монтаждау операциясы. Тұзақ MIM бөлігін соңғы тор пішінді бөлігі болатындай жобалайды. Сіз процесті жобалауыңыз керек. Жомарт радиустар, мүмкіндігінше біркелкі қабырға қалыңдығы, сызба бұрыштары - бұл ұсыныстар емес.
Мен камера корпусының құрамдас бөлігіне арналған құралды еске түсіремін. Дизайнер әдемі, өткір эстетикалық қырды қалады. Нөлдік радиус. Біз тырыстық. Шикізат оны дәйекті түрде толтырмайды және қоңыр күйде шығару немесе өңдеу кезінде бұрыштар чиптеледі. Бізге 0,1 мм радиус қосу керек болды. Ол түпкілікті өнімде көрінбейтін болды, бірақ бөлікті жасауға мүмкіндік берді. Құралдың өзі басқа аң. Бұл инъекциялық қалыптау құралы, сондықтан оған жылтырату, жақсы желдеткіштер, дұрыс қақпақ қажет. Бірақ сіз оны металл ұнтағымен сүртіп жатырсыз. Бұрыштар мен қақпалардың тозу пластикке қарағанда жоғары. Сіз бұл жөндеуді жоспарлауыңыз керек.
Және бұл толық қызмет көрсетуші провайдермен синергетика. QSY мүмкіндіктеріне қарасаңыз, олар құю мамандықтарымен қатар CNC өңдеуді көрсетеді. Бұл кілт. Олар агломерацияланған MIM бөлігін және үй ішінде қабылдай алады, маңызды деректер беттерін өңдей алады немесе қалыптау мүмкін емес көлденең саңылауларды бұрғылайды. Бұл тік интеграция сапа мен бағаны басқарады. Сіз нәзік агломерацияланған бөлікті басқа машина цехына жібермейсіз, бүліну қаупі бар.
Материалдық шындық: бұл тек тот баспайтын материалға арналған емес
Брошюра материалдары 316L, 17-4PH, қарапайым көміртекті болат. Бірақ қызықты қосымшалар экзотикалық заттарда. Біз салмақты теңестіру үшін вольфрамның ауыр қорытпаларымен жұмыс жасадық, тіпті титанмен кейбір сынақтар жүргіздік. Ti MIM - бұл өзіндік қорқынышты - сіз жоғары вакуумда агломерация жасайсыз, ал ұнтақ қымбат және пирофорлы. Төлем күрделі, жеңіл биомедициналық имплантаттар болып табылады. Бірақ кірістілік деңгейі... бұл қиындық.
Бұл жоғарыда айтылғандай маманның материалдық портфолиосымен тамаша үйлеседі. Инвестициялық құюдағы кобальт негізіндегі және никель негізіндегі қорытпалармен олардың тәжірибесі үлкен актив болып табылады. Бұл қорытпалардың өздерінің агломерациялау ерекшеліктері бар - сұйық фазалық агломерация, активтендірілген агломерация - және олардың жалпы металлургиясын басқа процесстен білу жақсы бастама береді. The металл бүрку процесі суперқорытпа компоненті үшін бұл жай ғана басқа материал параметрі емес; бұл тығыздау мен микроқұрылымды дамытудың мүлде басқа философиясы.
Сондай-ақ, Fe-Si немесе Fe-Ni сияқты жұмсақ магниттік қорытпаларды елемеуге болмайды. Жоғары тығыздыққа және дұрыс магниттік қасиеттерге қол жеткізу үшін оларды агломерациялау арқанмен жүру болып табылады. Тым жоғары температура, сіз қасиеттерді жоғалтасыз; тым төмен, сізде кеуектілік бар. Дәл осы тауашалық қосымшалар, онда MIM шын мәнінде жарқырайды, басқа жалпы берілістерді жасауда емес.
MIM жауап болмаған кезде
Бұл ең маңызды бөлім болуы мүмкін. MIM үлкен көлемді, күрделі геометрия, орташа төзімділік бөліктері үшін керемет. Бірақ егер сіздің бөлік қарапайым болса - негізгі аралық, түзу өзек - өңдеу немесе штамптау арқылы жүріңіз. Егер сізге ультра жоғары созылу беріктігі немесе құйылған күйде соққыға төзімділік қажет болса, инвестициялық құюға қараңыз. Егер сізге бір реттік прототип қажет болса, бетті өңдеу мәселелеріне қарамастан 3D металды басып шығару жақсырақ болуы мүмкін.
Инвестициялық құюмен кроссовер ерекше қызықты. Үлкенірек бөліктер (мысалы, 100-150 грамнан астам) немесе сыни бөлікте кеуектілікті қажет етпейтін бөліктер үшін жақсы орындалған инвестициялық құю сенімдірек және үнемді болуы мүмкін. QSY сияқты екеуін де ұсынатын компания сізге бейтарап ұсыныс бере алады. Олар процесті мәжбүрлеуге тырыспайды; олар басып шығаруға қарап: «Осы мүмкіндіктер жинағы мен көлемі үшін MIM сізге бірлік құнынан 30% үнемдейді немесе Бұл ішкі қуыс тым терең, оның орнына қабықша құюды қарастырайық.
Біз мұны қиын жолмен үйрендік. Клиент үлкен, салыстырмалы түрде қарапайым жақша үшін MIM-ді талап етті. Құрал үлкен және қымбат болды, агломерацияның бұрмалануы шайқас болды, ал бөлшек құны жасанды баламадан жоғары болды. Біз артқа шегінуіміз керек еді. Процесс дін емес, құрал болып табылады. Оның сұлулығы оның ерекше тәтті жерінде: өңделген ондаған құрамдастарды алып, оларды бір, қабығы тазартылған, пештен жасалған емес, өсірілгендей болып шығатын, пайдалануға дайын металл бөлігіне біріктіру. Ол жұмыс істегенде, бұл тамаша инженерия. Мәжбүр болған кезде бұл жай ғана қымбат мәселе.
