«Тот баспайтын болаттан жасалған металл инъекциялық қалыптау» немесе MIM дегенді естігенде, дереу қадам әрқашан күрделілік пен тор пішіні туралы болады. Бірақ біраз уақыттан бері осының айналасында болғаннан кейін мен нақты оқиғаның жылтыр кітапшада жоқ екенін байқадым; бұл партиядан кейін 0,005 төзімділік партиясын ұстайтын 17-4PH кронштейнін жасаудың күрделі бөлшектерінде немесе өңдеуге арналған бөлік оны MIM-ге ауыстырған кезде неге жиі сәтсіздікке ұшырайды. MIM - бұл металл ұнтағы бар әдемі пластикалық инъекциялық қалыптау деген қате түсінік бар - олай емес. Жіберу және агломерация кезеңдері тіпті ең тәжірибелі технологиялық инженерді кішірейте алатын айнымалыларды енгізеді. Бұл құю мен өңдеудің арасында отырған гибридті аң және ол өзінің бірегей ережелер кітабын құрметтеуді талап етеді.
Материалдық би: бұл жай тот баспайтын болат емес
Тот баспайтын болат деп, бір күн деуге болмайды. үшін металл инъекциялық қалыптау, ұнтақ сипаттамалары бәрі болып табылады. Бөлшектердің өлшемдерінің таралуы, пішіні және байланыстырғыш жүйесімен ағындылығы бөлікті жасайды немесе бұзады. Біз көбіне 316L және 17-4PH жұмыс орындарын орындадық, бірақ бұл сорттардың өзінде басқа ұнтақ жеткізушісі агломерацияның шөгуінің барлық коэффициентін өзгерте алады. Мен хирургиялық құралдың құрамдас бөлігіне арналған жобаны есіме түсіремін, онда коррозияға төзімділік үшін спецификация 316L деп аталады. Алғашқы бірнеше партиялар әдемі күйдірілді, бірақ шаршау күші жойылды. Анықталғандай, ұнтақтағы оттегі мөлшері, біз жеткілікті түрде зерттемеген нәрсе, сәл жоғары болды, бұл аздаған қосындыларға әкелді. Біз қатаң спецификациясы бар газ-атомизацияланған ұнтаққа ауыстық және ол оны шешті. Дәл осы нюанстар прототипті өндіріске дайын құрамдас бөліктен бөледі.
Бұл жерде кеңірек металл өңдеу тәжірибесінің болуы өте маңызды. сияқты серіктеспен жұмыс істеу Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY)Инвестициялық құю және тот баспайтын болаттар мен арнайы қорытпаларды CNC өңдеуде ондаған жылдар бойы жұмыс істеп келе жатқан , сіз сол материалды сезімталдыққа ие боласыз. Олар жай ғана престеу ұнтағы емес; олар металдың жылу мен стресс жағдайында қалай әрекет ететінін бірнеше өндірістік бұрыштардан түсінеді. Бұл кросс-процесстік білім жақсырақ MIM тәжірибесін хабарлайды — мысалы, құйылған эквивалентімен салыстырғанда кейінгі CNC нүктелік операциясы кезінде агломерленген 304 қалай әрекет етуі мүмкін екенін білу.
Тұтқырды жою фазасы үнсіз өлтіру болып табылады. Тым жылдам және сізде жарықтар немесе көпіршіктер пайда болады; тым баяу, және сіз пештің өнімділігі мен құнын өлтіресіз. Тот баспайтын болаттар үшін ажырату кезінде көміртекті бақылау өте маңызды. Тым көп көміртекті қалдық қалдырыңыз және сіз коррозияға төзімділікке әсер етесіз - бұл бірінші кезекте тот баспайтын болатты таңдағаныңыздың себебі. Біз мұны теңіз аппараттық клипіне арналған ерте жобада қиын жолмен білдік. Бөлшектер өлшемдік тексерулерден өтті, бірақ қарапайым тұзды бүрку сынағынан өтпеді. Негізгі себеп хромды жергілікті түрде тоздыратын көміртекті артта қалдыратын аяқталмаған термиялық дебинд циклі болды. Қайта қаралған, көп сатылы есептен шығару процесі оны түзетті. Бұл MIM-де сіз жай ғана металды пішіндеп қоймайтыныңызды еске салады; сіз оның микроқұрылымын ұнтақ күйінен мұқият қалпына келтіріп жатырсыз.
Тек функция үшін емес, MIM үшін дизайн
Бұл дизайнерлік инженерлермен үйкелістің ең үлкен нүктесі. Олар өңдеуге немесе инвестициялық құюға арналған бөлікті тапсырады және MIM оны жай ғана жасайды деп күтеді. Бұлай жұмыс істемейді. Қабырғалардың біркелкі қалыңдығы - бұл Евангелия. Бізде клиент қалың хабы және жұқа, радиалды қанаттары бар фланецті талап етті. Бөлшек агломерация кезінде картоп чипі сияқты бүгіліп қалды, себебі дифференциалды шөгу үлкен болды. Бізге қайтып оралу керек болды, келіссөздер жүргізіп, кішкене бұрыштарды қосып, желбезектерді аздап қалыңдатады, бұл шамалы салмақ қосты, бірақ бүкіл геометрияны сақтап қалды. Әрине, құралды өзгерту керек болды. Бұл бірлескен, кейде қайталанатын би.
Төменгі кесу және ішкі жіптер сияқты мүмкіндіктер MIM жарқыраған жерде, бірақ олар құралдың ақылды дизайнын қажет етеді. Эжектор түйреуіштерін тот баспайтын бөлікке орналастыру пластмассаға қарағанда қиынырақ — сіз жасыл бөлікте көрінетін із қалдыруыңыз немесе тіпті деформацияны тудыруы мүмкін. Менің есімде бұрандалы тістері бар кішкентай беріліс бар, онда эжектор түйреуіштерін тісті беріліс бетіне қою керек болды. Біз реттелетін көп сатылы шығару жүйесін қолданып, таңбалауды болдырмау үшін түйреуіштерді айнадай етіп жылтыратуды аяқтадық. Құралдың құны өсті, бірақ бір бөліктің құны мен өнімділігі кез келген басқа процесспен салыстырғанда керемет болды.
Тағы бір практикалық бөлшек: жобалық бұрыштар. Иә, сізге дәстүрлі пластикалық инъекцияға қарағанда аз жоба қажет, бірақ сізге әлі де қажет, әсіресе тереңірек қуыстар үшін. Екінші өңдеуді үнемдеу үшін нөлдік сызбадан құтылуға тырысу бөлшектердің құралға жабысып қалуына немесе шығару кезінде ұпай алуына әкелуі мүмкін. Бұл жалған экономика. Мақсаты тот баспайтын болаттан жасалған металл бүрку тор пішінді, бірақ тор ол пайдалануға дайын күйдірілген пештен шыққанын білдіреді. Көбінесе, маңызды интерфейстер үшін жеңіл CNC скригі немесе бұрғылау әлі де қажет. Бұл MIM сәтсіздігі емес; бұл прагматикалық гибридті тәсіл. Кіріктірілген CNC мүмкіндіктері бар QSY сияқты компания бұл ойлауды біркелкі басқарады - олар қосымша операцияларды жеке процесс ретінде емес, MIM жұмыс процесіндегі соңғы қадам ретінде көреді.
Синтерлеуші тигель: сиқыр (және жүрек соғысы) орын алатын жерде
Агломерациядан бұрын бәрі тек дайындық. Бұл борпылдақ, қоңыр бөлік тығыз, металлургиялық сенімді құрамдас бөлікке айналатын фаза. Тот баспайтын болаттар үшін атмосфераны бақылау маңызды болып табылады. Сіз әдетте сутегі, аргон немесе вакуумды пайдаланасыз. Сутегі беткі оксидтерді азайту және бөлікті тазалау үшін тамаша, бірақ шық нүктесін мұқият басқару керек. Аздап оттегі немесе азот кіретін ағып кету пештің бүкіл жүктемесін бұзуы мүмкін.
Температураның біркелкілігі - бұл басқа жануар. Пеш бойынша +/- 10°C ауытқуы шөгуінің 0,2% айырмашылығына әкелуі мүмкін. 50 мм бөлікте бұл 0,1 мм - төзімділікке төзімді қолдану үшін партияны жоюға жеткілікті. Біз бірнеше терможұптармен пештің профилін жасауға инвестиция жасадық және тамаша аймақты таптық. Енді біз маңызды бөліктерді тек сол аймаққа жүктейміз. Критикалық жағынан аз бөліктер шеттерге шығады. Бұл шахмат тақтасы сияқты пешіңіздің жылжымайтын мүлкін басқару туралы.
Салқындату жылдамдығы соңғы қасиеттерге әсер етеді. 17-4PH сияқты жауын-шашынмен қатайтатын сорттар үшін, егер пешіңіз оған орнатылған болса, ерітіндіні өңдеуді және қартаюды агломерация цикліне сәйкес орындауға болады. Бұл қадамдарды біріктіретін үлкен артықшылық. Бірақ нақты бөлік массасы үшін уақыт-температура-түрлендіру қисығын дұрыс алу эмпирикалық болып табылады. Біз әртүрлі отбасы мүшелері үшін сәтті профильдердің шағын кітапханасын жасадық. Бұл оқулық емес; бұл термиялық графиктерде және QC есептерінде жазылған цех туралы мәліметтер.
MIM жауап болмаған кезде
Мен бұл процеске қаншалықты сенемін, оның шегін білу өте маңызды. Металл құю өте үлкен бөлшектермен (әдетте тот баспайтын материал үшін шамамен 250 граммнан астам) және деформацияға бейім өте жұқа, кең жалпақ бөліктермен күреседі. Бірде біз қалыңдығы шамамен 2 мм және ені 100 мм болатын жұқа, пластина тәрізді сенсор корпусын келтірдік. Тіпті конформды құралдарды салқындату және агломерациялау қондырғылары болса да, біз тегістікті ұстай алмадық. Оның орнына клиент дәл штамптау мен өңдеуге көшті. Бұл дұрыс қоңырау болды.
Бастапқы аэроғарыштық жүк траекторияларына арналған өте жоғары тұтастықты құрылымдық бөлшектер көбінесе дайындамаларды соғу немесе өңдеу арқылы жақсырақ қызмет етеді. MIM изотропты қасиеттері жақсы, бірақ ең маңызды қолданбалар үшін соғылған материалдың тұқымы әлі де жақсырақ. Дегенмен, медициналық құрылғылардағы, атыс қаруындағы, өнеркәсіптік құралдардағы және тұрмыстық электроникадағы сансыз құрамдас бөліктер үшін MIM күрделіліктің, материалдың өнімділігінің және көлемі бойынша құнының керемет қоспасын ұсынады. Бұл сіздің шайқастарды таңдау туралы.
Сондықтан жеткізушінің кеңірек тәжірибесі маңызды. Егер сіз тек MIM жасайтын дүкенге кірсеңіз, олар сіздің бөлікті күштеп орнатуға тырысуы мүмкін. Бірақ сонымен бірге жұмыс істейтін команда инвестициялық құю және CNC өңдеу, QSY-дағы адамдар сияқты, сізге шынайырақ баға береді. Олар: «Міне, осы геометрия мен көлем үшін, CNC әрлеуі бар қабықша құю сіз үшін үнемді болуы мүмкін» деп айта алады. Бұл объективтілік сенім тудырады. Олардың құю және өңдеудегі 30 жылдық тәжірибесі олар MIM-ті жалғыз құрал емес, үлкен құралдар қорабындағы бір құрал ретінде көретінін білдіреді.
Нақты әлем: сапа және жүйелілік
MIM бөлігін іске қосу - бұл бір нәрсе; CpK 1,33-тен жоғары болатын олардың 500 000-ын өндіру басқа. Шикізат күнделікті тексеріледі: ұнтақ партиясының консистенциясы, байланыстырушы партияның тұтқырлығы. Агломерация алдында жасыл бөліктің салмағы мен өлшемдері бойынша технологиялық тексерулер дрейфтерді ұстайды. Бірақ нақты QC агломерациядан кейін болады. Біз критикалық өлшемдерге, тығыздықты тексеруге (әдетте тот баспайтын материалдың теориялық көрсеткішінің >96%-ға бағытталған) және мерзімді толық металлургия — созылу сынақтары, қаттылық, коррозияны тексерулер бойынша статистикалық процесті бақылауды орындаймыз. Бұл келісуге жатпайды.
Сәтсіздіктерді талдау жұмыстың бір бөлігі болып табылады. Мен микроскоптың астында сынған бөлікті қарауға бірнеше сағат жұмсадым. Бұл агломерация тесігі, ластанудан алынған қосындылар немесе дизайндағы кемшіліктерден туындаған кернеу көтергіштері болды ма? Олардың әрқайсысында әртүрлі саусақ ізі бар. Ерте қайталанатын мәселенің бірі құрастырудағы апатты бөлшек ақауы болды. Бөлшектер барлық сипаттамалардан өтті. Ақырында оны өңдеу мәселесіне байланысты анықтады - жұмысшылар агломерацияланған бөлшектердің жәшіктерін тастап, микро-жарықтар пайда болды, олар кейіннен тарады. Түзету орындалмады; Бұл жәшіктерге көбік салуда болды. Сабақ: процесс пеште аяқталмайды.
Сайып келгенде, сәтті тот баспайтын болаттан жасалған металл бүрку жүйелі ойлау туралы. Бұл материалтану, механикалық дизайн, құрал жасау, жылу техникасы және қатаң сапаны бақылаудың үйлесімі. Бұл сиқырлы оқ емес. Оның тілін түсініп, ережелерін құрметтесеңіз, бұл талапты, қызықты және керемет күшті процесс. Онда дамып келе жатқан компаниялар, мысалы, металл саудасында терең іргелі тәжірибесі бар компаниялар, бөлшектерді ғана сатпайды, олар сенімді, инженерлік шешімдер сатады.
