Металл ұнтағын құю технологиясы (MIM) — ұнтақ металлургиясы саласына заманауи пластикалық құю технологиясын енгізу арқылы қалыптасқан жаңа ұнтақ металлургиясының жақын пішінді пішінді құю технологиясы.
Техникалық кіріспе
Металл ұнтағын құю технологиясы пластикалық қалыптау технологиясы, полимерлер химиясы, ұнтақ металлургиясы технологиясы және металл материалтану сияқты көп салалы технологияларды біріктіреді. Ол қалып дайындамаларын айдау үшін қалыптарды пайдаланады және агломерация арқылы жоғары тығыздықты, жоғары дәлдікті, үш өлшемді күрделі пішіндерді жылдам шығарады. Құрылымдық бөліктер. Алдымен қатты ұнтақ пен органикалық байланыстырғыш біркелкі иленеді, ал түйіршіктеуден кейін оларды қаттылау үшін қыздырылған және пластиктенген күйде (~150°С) инъекциялық қалыптау машинасымен қалып қуысына айдайды, содан кейін химиялық немесе термиялық ыдырау арқылы паризон түзіледі. Өнімдегі байланыстырғыш жойылады, ең соңында агломерация және тығыздау арқылы соңғы өнім алынады.
Бұл процесс технологиясы кәдімгі ұнтақ металлургия процестерінің қадамдары аз, кесілмеуі немесе аз кесілуі және жоғары экономикалық тиімділік сияқты артықшылықтарына ие болып қана қоймайды, сонымен қатар біркелкі емес материалдар, төмен механикалық қасиеттері және жұқа қабырғалар мен күрделі құрылымдарды қалыптастырудағы қиындықтар сияқты дәстүрлі ұнтақ металлургия өнімдерінің кемшіліктерін жеңеді. Ол әсіресе шағын, күрделі және ерекше талап етілетін металл бөлшектерді сериялық өндіруге жарамды. Ол жоғары дәлдік, біркелкі құрылым, тамаша өнімділік және төмен өндіріс құнының сипаттамаларына ие.
Процесс ағыны
Процесс ағымы: байланыстырғыш → араластыру → инъекциялық қалыптау → майсыздандыру → агломерация → кейінгі өңдеу.
Минералды ұнтақ
MIM процесінде қолданылатын металл ұнтағының бөлшектерінің өлшемі әдетте 0,5 ~ 20 мкм құрайды; теориялық тұрғыдан алғанда, бөлшектер неғұрлым ұсақ болса, соғұрлым меншікті бетінің ауданы үлкенірек болады, бұл пішін мен агломерацияны жеңілдетеді. Дәстүрлі ұнтақ металлургия процесінде өлшемі 40 мкм-ден асатын ірі ұнтақтарды пайдаланады.
Органикалық желім
Органикалық желімнің қызметі – металл ұнтағының бөлшектерін араластыру машинасының бөшкесінде қыздырған кезде қоспаның реологиясы мен майлау қасиетіне ие болатындай етіп байланыстыру, яғни ол ұнтақты ағынға апаратын тасымалдаушы болып табылады. Сондықтан тұтас ұнтақ үшін тасымалдаушы ретінде байланыстырғыш таңдалады. Сондықтан жабысқақ тартуды таңдау бүкіл ұнтақты инъекциялық қалыптаудың кілті болып табылады.
Органикалық желімдерге қойылатын талаптар:
1. Аз адгезивті қолдану қоспаның жақсы реологиясын тудыруы мүмкін;
2. Желімді кетіру процесінде металл ұнтағымен ешқандай реакция, химиялық реакция жоқ;
3. Шығарылуы оңай, өнімде көміртегі қалмайды.
Араластыру
Металл ұнтағы мен органикалық байланыстырғышты біркелкі араластырып, әртүрлі шикізатты құюға арналған қоспаға айналдырады. Қоспаның біркелкілігі оның сұйықтығына тікелей әсер етеді, осылайша бүрку процесінің параметрлеріне, сондай-ақ соңғы материалдың тығыздығына және басқа қасиеттеріне әсер етеді. Инъекциялық қалыптау процесінің бұл қадамы негізінен пластикалық бүрку процесіне сәйкес келеді және оның жабдық шарттары да негізінен бірдей. Инъекциялық қалыптау процесі кезінде аралас материал айдау машинасының бөшкесінде реологиялық қасиеттері бар пластикалық материалға қыздырылады және дайындаманы қалыптастыру үшін тиісті айдау қысымымен қалыпқа айдалады. Инъекциялық құйылған дайындама микроскопиялық түрде біркелкі болуы керек, сондықтан агломерация процесі кезінде өнім біркелкі кішірейеді.
Экстракция
Қалыптастырылған дайындамадағы органикалық байланыстырғыш агломерация алдында жойылуы керек. Бұл процесс экстракция деп аталады. Экстракция процесі дайындаманың беріктігін төмендетпей, бөлшектер арасындағы ұсақ арналар бойымен желім дайындаманың әртүрлі бөліктерінен біртіндеп ағызылуын қамтамасыз етуі керек. Тұтқырды кетіру жылдамдығы әдетте диффузия теңдеуіне сәйкес келеді. Агломерация кеуекті майсыздандырылған дайындаманы белгілі бір құрылымы мен қасиеттері бар өнімдерге дейін жиыртып, тығыздата алады. Өнімдердің өнімділігі агломерация алдында көптеген технологиялық факторлармен байланысты болғанымен, көп жағдайда агломерация процесі соңғы өнімнің металлографиялық құрылымы мен қасиеттеріне үлкен немесе тіпті шешуші әсер етеді.
Кейінгі өңдеу
Дәлірек өлшем талаптары бар бөлшектер үшін қажетті кейінгі өңдеу қажет. Бұл процесс кәдімгі металл бұйымдарын термиялық өңдеу процесімен бірдей.
Процестің артықшылықтары
MIM жоғары тығыздығы, жақсы механикалық қасиеттері және бетінің сапасы бар механикалық бөлшектерді агломерациялау үшін ұнтақ металлургия технологиясының сипаттамаларын пайдаланады; сонымен бірге күрделі пішінді бөлшектерді көп мөлшерде және тиімді өндіру үшін пластикалық бүрку сипаттамаларын пайдаланады.
1. Күрделі құрылымдары бар құрылымдық бөліктер қалыптасуы мүмкін.
Дәстүрлі металл өңдеу әдетте металл пластиналарды өңдеу, өңдеу, тегістеу, тегістеу, бұрғылау, бұрғылау және т.б. арқылы бұйымдарға өңдеуді қамтиды. Техникалық шығындар мен уақыт шығындарына байланысты мұндай бұйымдардың күрделі құрылымдары болуы қиын. MIM материалдың қалып қуысын толығымен толтыруын қамтамасыз ету үшін өнім дайындамасын енгізу үшін инъекциялық машинаны пайдаланады, осылайша бөліктің өте күрделі құрылымын жүзеге асыруды қамтамасыз етеді.
2. Өнімнің біркелкі микроқұрылымы, жоғары тығыздығы және жақсы өнімділігі бар.
Қалыпты жағдайда престелген өнімдердің тығыздығы теориялық тығыздықтың максимум 85% ғана жетуі мүмкін; MIM технологиясы бойынша алынған өнімдердің тығыздығы 96% -дан астамға жетуі мүмкін.
3.Жоғары тиімділік, жаппай және ауқымды өндіріске қол жеткізу оңай.
MIM технологиясында қолданылатын металл қалыптың қызмет ету мерзімі инженерлік пластикалық инъекциялық қалыптау қалыптарына тең. Металл қалыптарды қолданудың арқасында MIM бөлшектерді жаппай өндіруге жарамды.
4. Қолданылатын материалдардың кең ауқымы және кең қолдану өрістері.
MIM металл материалдарының көпшілігін дерлік пайдалана алады және үнемділікті ескере отырып, негізгі қолданбалы материалдарға темір негізіндегі, никель негізіндегі, төмен легирленген, мыс негізіндегі, жоғары жылдамдықты болат, тот баспайтын болат, грам клапан қорытпасы, цементтелген карбид және титан негізіндегі металдар жатады.
5. Шикізатты айтарлықтай үнемдеу
Жалпы, металды өңдеу және қалыптау кезінде металды пайдалану деңгейі салыстырмалы түрде төмен. MIM шикізатты пайдалану жылдамдығын айтарлықтай жақсарта алады, бұл теориялық тұрғыдан 100% пайдалану.
6. MIM процесі микрон деңгейіндегі жұқа ұнтақты пайдаланады.
Ол агломерацияның шөгуін тездетіп, материалдардың механикалық қасиеттерін жақсартуға, материалдардың шаршау мерзімін ұзартуға көмектесіп қана қоймайды, сонымен қатар кернеулі коррозияға және магниттік қасиеттерге төзімділікті жақсартады.
Қолдану аймақтары
Оның өнімдері электронды ақпараттық инженерия, биомедициналық жабдықтар, оргтехника, автомобильдер, машиналар, аппараттық құралдар, спорттық жабдықтар, сағат өнеркәсібі, қару-жарақ және аэроғарыш өнеркәсібі сияқты өнеркәсіптік салаларда кеңінен қолданылады.
1. Компьютерлер және олардың қосалқы құралдары: принтер бөлшектері, магниттік өзектер, соққы түйреуіштер және жетек бөліктері сияқты;
2. Құралдар: мысалы, бұрғылар, кескіш қашаулар, саптамалар, пистолеттік бұрғылар, спиральды фрезалар, штамптар, розеткалар, кілттер, электр құралдары, қол құралдары және т.б.;
3. Тұрмыстық техника: сағат қораптары, сағат шынжырлары, электр тіс щеткалары, қайшылар, желдеткіштер, гольф бастары, зергерлік бұйымдар сілтемелері, шарикті қалам қысқыштары, кескіш құрал бастары және басқа бөлшектер сияқты;
4. Медициналық техниканың бөлшектері: ортодонтиялық жақтаулар, қайшылар және пинцеттер сияқты;
5. Әскери бөліктер: зымыранның құйрықтары, мылтық бөлшектері, оқтұмсықтар, ұнтақ қақпақтары және футер бөлшектері;
6. Электрлік бөлшектер: электронды орау, микро қозғалтқыштар, электронды бөлшектер, сенсорлық құрылғылар;
7. Механикалық бөлшектер: мақта қопсыту машиналары, тоқыма машиналары, бұйралағыш машиналар, кеңсе машиналары және т.б.;
8. Автокөлік және теңіз бөлшектері: іліністің ішкі сақинасы, шанышқы жеңі, дистрибьютор жеңі, клапан бағыттағышы, синхрондау хабы, қауіпсіздік жастықшасының бөліктері және т.б.
