Адамдар «микрометалл инъекциялық қалыптау» немесе кішкентай масштабта MIM дегенді естігенде, бірден ой көбінесе мүмкін емес кішкентай, күрделі бөлшектер туралы болады. Бұл дұрыс, бірақ бірінші қате пікір де осында. Бұл жай ғана ұсақ-түйек жасау емес; бұл нақты әлемде дәйекті түрде және банкті бұзбай жұмыс істейтін шағын нәрселерді жасау туралы. Микроскоптың слайдында таң қалдыратын прототип пен құрастырудан және жұмыс істеуден аман қалған 500 000 дана өндіріс арасындағы алшақтық - бұл шынайы оқиға. Мен оны стандартты MIM-тің кішірейтілген нұсқасы ретінде қарастыру арқылы тым көп жобалардың сүрінгенін көрдім. Физика, материалдық мінез-құлық, құрал-саймандық ойлау - бәрі өзгереді.
Микро масштабтағы материалдық би
Micro MIM үшін шикізатпен жұмыс істеу - бұл басқа доп ойыны. Сіз көбінесе 10 микроннан төмен ұсақ ұнтақтармен жұмыс жасайсыз және байланыстырғыш жүйе маңызды болады. Бұл ұнтақты бірге ұстау туралы ғана емес; бұл оның ені небәрі 0,15 мм болатын қақпалар мен жүгіргіштерден қалай өтетіні туралы. Бір кездері бізде 316L тот баспайтын болатты қолданатын хирургиялық құрылғы құрамдас бөлігінің жобасы болды. Стандартты шикізат жұқа қабырғалы бөлікті сенімді түрде толтыра алмайды. Осы тұрақты, ламинарлы ағынды алу үшін реологияны - балауыз-полимерлік байланыстырғышты реттеуді реттеу үшін материал жеткізушісімен тығыз жұмыс істеуге тура келді. Бұл сәтті жобаларды сәтсіз жобалардан ажырататын практикалық материалды скрипканың түрі.
Байланыстыру және агломерациялау жоғары сымды әрекеттерге айналады. Осындай кішкентай көлденең қималармен термиялық циклдар кезінде бұрмалану немесе құлдырау қаупі өте үлкен. Пештегі температура профильдері керемет дәл болуы керек. Мен кобальт-хромды ортодонтиялық кронштейндердің партиясын еске түсіремін, онда біз агломерациядан кейін монтаждау тесіктерінде аздап сопақтауды көрдік. Кінәлі? Агломерациялық науадағы бөліктердің орналасуындағы біркелкі емес жылу массасы жылу әсерінің микро-вариацияларын тудырады. Бұл бізді бөлікті емес, науа арматурасын қайта құруға мәжбүр етті. Бұл инженерлік сағаттарды тұтынатын осы қосалқы процесс бөлшектері.
Бұл жерде ұзақ уақыт жұмыс істейтін процессордан көргендер сияқты арнайы қорытпалармен тәжірибе Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY), өзекті болады. Олар ондаған жылдар бойы құю және өңдеумен айналысады. Бұл терең материалдық білім - никель негізіндегі немесе кобальт негізіндегі қорытпалар жылу мен стресс жағдайында қалай әрекет ететіні - дәл сол қорытпалармен микро MIM-ге өткенде таңқаларлықтай жақсы аударылады. Бұл тікелей трансфер емес, бірақ сол металлургиялық инстинкт баға жетпес құндылық. Сіз олардың сайтында материалдың тұтастығына көзқарасын тексере аласыз, https://www.tsingtaocnc.com. Микро бөлшектер үшін негізгі материалтануды алатын жеткізушіден бастау - бұл шайқастың жартысы.
Құралдар: дәлдік прагматизмге сәйкес келетін жерде
Қалып - бәрі. Микро бөлшектер үшін сіз жиі шыңдалған аспаптық болаттарды немесе тіпті вольфрам карбиді кірістірулерін пайдаланасыз. Жылтырату, желдету дизайны, салқындату арналары - барлығы EDM және өте дәл фрезерлеуді қажет ететін масштабта орындалады. Бірақ бұл жерде практикалық бас ауруы бар: техникалық қызмет көрсету. Бір шаң шаңы, микро қуыста аздаған көміртекті байланыстырғыштың жиналуы және шығымдылығыңыз төмендейді. Біз жүгірулер арасындағы құралдар үшін жоғары жиілікті ультрадыбыстық тазалау режимін енгіздік, бұл анық естіледі, бірақ жылтыратылған бетті эрозиясыз тазартатын дұрыс жиілікті және шешімді табу сынақ және қателік процесі болды.
Тағы бір сабақ қиын жолмен алынды: ол үшін құралды қиындатпаңыз. Бастапқыда біз кішкентай беріліс үшін 64 қуысы бар көп қуысты қалып құрастырдық. Ондағы ой өндірісті арттыру болды. Бірақ барлық қуыстардағы консистенцияны толтыру қорқынышты арман болды; жүгіруші ұзындығының шамалы ауытқулары айтарлықтай болды. Біз теңдестірілген, симметриялы жүгіру жүйесі бар 16 қуысты дизайнға қайта оралдық. Бір құралдың өткізу қабілеті төмен болды, бірақ кірістілік пен бөліктің консистенциясы жоғарылап, жалпы экономиканы жақсартты. Кейде, микро MIM-де аз, көп болады.
Желдету - тағы бір нәзік өнер. Ауаның осындай аз көлемін ығыстыру кезінде жеткіліксіз желдету әрқашан айқын қысқа түсірілімдерді тудырмайды. Бұл байланыстырғыштың шамалы күйіп кетуіне (тек агломерациядан кейін көрінетін ақаулар тудыруы) немесе беттің әрлеуіне әсер ететін шамалы іркіліс белгілерін тудыруы мүмкін. Біз күрделі жерлерде желдету үшін кеуекті металл кірістірулерді пайдалана бастадық, бұл күрделі жұқа қабырғалары бар бөлшектер үшін ойын өзгертті.
Екінші операцияларға көпір
Микро MIM бөлігі жөнелтуге дайын агломерациялық қайықтан сирек шығады. Әрқашан дерлік қосалқы жұмыс бар. Бұл жобаны жоспарлауда жиі бағаланбайтын негізгі нүкте. сияқты компания QSY, оның интеграцияланған CNC өңдеу қабілеті, бұл жерде ерекше артықшылығы бар. +/- 0,005 мм рұқсат етілген сыни тесікті қажет ететін микро MIM бөлігін немесе өте жұқа бетті өңдеуді қажет ететін бетті елестетіп көріңіз. Бір ғана агломерация процесі бұған қол жеткізе алмайды.
Бізде миниатюралық сенсордың құрамдас бөлігі болды, онда агломерацияланған бөлікке процесс мүмкіндігінен асып түсетін тегістік ерекшелігі қажет. Оған тек агломерация арқылы қол жеткізуге тырысу жаппай сынықтарға әкелді. Шешім MIM бөлігін сол беттегі шағын өңдеу мүмкіндігімен жобалау, содан кейін агломерациядан кейін дәл микрофрезерлеу процесін пайдалану болды. QSY сияқты үйде өңдеу тәжірибесінің болуы бұл әңгімені жеңілдетеді. MIM және өңдеу топтары дизайн кезеңінен бастап бірлесе отырып, MIM арқылы қандай мүмкіндіктерді қалыптастыруды және өңдеу арқылы қайсысын аяқтауды, шығындар мен дәлдік үшін оңтайландыруды шеше алады.
Бұл синергия өте маңызды. Ол MIM бір цехта орындалғанда және басқа цехта дәл өңдеу кезінде орын алуы мүмкін саусақпен нұсқауды болдырмайды. Агломерация кезінде сіздің бөлігіңіз бұрмаланған, сондықтан біз төзімділікті сақтай алмаймыз. Жоқ, сіздің өңдеу құрылғыңыз тым көп күш жұмсауда. Біріктірілген жеткізуші бұл шуды азайтады. Құндылығы жоғары, дәлдігі жоғары микро құрамдас бөліктер үшін бұл үздіксіз басқару сән-салтанат емес; бұл қажеттілік.
Нақты әлемдегі сәтсіздіктер және бұрылулар
Әрбір оқиға сәтті бола бермейді, және олардан сіз көп нәрсені үйренесіз. Біз бір кездері 17-4PH тот баспайтын болаттан жасалған күрделі микро ысырма механизмінің жобасына сілтеме жасағанбыз. Бөлшектің қиылысатын жұқа қабырғалары және кішкентай, нәзік тірі топса мүмкіндігі болды. Біз сенімді болдық. Біз прототипті мақұлдадық, бірақ тәжірибелік өндірісте топса аймағы мезгіл-мезгіл сынғыштығын көрсетті. Негізгі себеп? Агломерация кезінде оттегінің түсуін қадағалаңыз, бұл ерекше, жұқа геометрияны бұзды. Стандартты агломерация атмосферасы осы ауқымдағы осы ерекше функция үшін жеткілікті таза емес еді.
Түзету қымбат болды: арнайы агломерациялау қадамы үшін жоғары тазартылған сутегінің ішінара қысымы бар вакуумдық пешке көшу. Бұл жобаның маржасын өлтірді, бірақ ол бөлігін сақтап қалды. Енді ультра жұқа, жүк көтергіш мүмкіндіктері бар кез келген дизайн үшін біз агломерация атмосферасын және оның арнайы қорытпа химиясымен әрекеттесуін анағұрлым қатаң талдау жасаймыз. Бұл сәтсіздікке байланысты DFM (Өндіруге арналған дизайн) тексеру тізіміне қосылған бақылау нүктесі.
Тағы бір сәтсіздік шынымен қате қолдану болды. Клиент қарапайым, кішкентай түйреуіш үшін микро MIM алғысы келді. Бұл негізгі цилиндрлік пішін болды. Біз мұны жасадық, бірақ өлгеннен кейін микро токарлық өңдеу немесе тіпті дәл тегістеу бұл геометрия үшін тиімдірек болатыны анық болды. Micro MIM-тің күші тек өлшемде емес, күрделілікте. Біз баға ұсынысын жоғалтуды білдірсе де, тұтынушыларды дұрыс процеске бағыттау үшін көбірек итеруді үйрендік. Ол ұзақ мерзімді сенімділікті қалыптастырады.
Болашаққа көзқарас: интеграциялық ойлау жүйесі
Мұның бәрі қайда бара жатыр? Болашақ, менің ойымша, тереңірек процесс интеграциясы мен ақылды дизайн. Біз микро MIM-ті басқа микро-қалыптастыру әдістерімен немесе қалып ішіндегі құрастырумен біріктіруге көбірек қызығушылық танытып отырмыз. Бірақ іргетас материал мен процесті меңгеру болып қалады. Бұл ұнтақтан бастап дайын, құрастырылған бөлікке дейін толық суретке ие болу туралы.
Сондықтан тігінен біріктірілген өндірушінің моделі тартымды. Түсінетін компания инвестициялық құю және қабықша қалыпқа құю үлкенірек, күрделі бөлшектер үшін кестеге металл ағыны мен қатаю туралы тұтас түсінік береді. Олар сонымен қатар микро MIM және дәлдікте жұмыс істегенде CNC өңдеу, QSY белгілеген операциялар сияқты, олар берілген құрамдас үшін ең жақсы процесті объективті түрде ұсына алады. Бұл бөлік микроинвестициялық құюға немесе микро MIMге жақсырақ сәйкес келеді ме? Бір шатырдың астында екі мүмкіндіктің болуы жауаптың нақты дүкен ұсынатын бір процесске емес, техникалық жетістіктерге байланысты екенін білдіреді.
Микрометалды инъекциялық қалыптаумен айналысатын кез келген адам үшін менің қажетсіз кеңесім мынау: машина мен қалыпқа назар аударыңыз. Бүкіл экожүйені қараңыз — материалды ғылымды қолдау, қайталама өңдеу мүмкіндігі және ең бастысы, сіз жұмыс істеп жатқан топтың мәселені шешу тарихы. Технология таңғаларлық, бірақ бұл салқын микро бөлікті сенімді, жаппай өндірілетін құрамдасқа айналдыратын жинақталған, қиын тәжірибе. Бұл гламурдың астарында жатыр.
