금속 분말 사출 성형 기술(MIM)은 분말 야금 분야에 현대 플라스틱 사출 성형 기술을 도입하여 형성된 새로운 분말 야금 거의 그물 형태의 성형 기술입니다.
기술소개
금속 분말 사출 성형 기술은 플라스틱 성형 기술, 고분자 화학, 분말 야금 기술, 금속 재료 과학과 같은 다분야 기술을 결합합니다. 금형을 이용하여 블랭크를 사출하고, 소결을 통해 고밀도, 고정밀, 3차원 복합형상을 신속하게 제작합니다. 구조적 부분. 먼저, 고형분말과 유기바인더를 균일하게 반죽하고, 과립화한 후 가열 및 가소화된 상태(~150°C)에서 사출성형기로 금형 캐비티에 주입하여 응고시킨 후, 화학적 또는 열분해에 의해 패리슨을 형성한다. 제품 중의 바인더를 제거하고 최종적으로 소결 및 치밀화를 거쳐 최종 제품을 얻는다.
이 공정기술은 공정수 감소, 절단이 없거나 적음, 높은 경제성 등 기존 분말야금 공정의 장점을 가질 뿐만 아니라, 균일하지 않은 재료, 낮은 기계적 성질, 얇은 벽과 복잡한 구조를 형성하기 어려운 등 기존 분말야금 제품의 단점을 극복합니다. 특히 작고 복잡하며 특수 요구되는 금속 부품의 대량 생산에 적합합니다. 고정밀, 균일한 구조, 우수한 성능 및 낮은 생산 비용의 특성을 가지고 있습니다.
프로세스 흐름
프로세스 흐름: 바인더 → 혼합 → 사출성형 → 탈지 → 소결 → 후가공.
미네랄 파우더
MIM 공정에 사용되는 금속 분말의 입자 크기는 일반적으로 0.5~20μm입니다. 이론적으로 입자가 미세할수록 비표면적이 넓어져 성형 및 소결이 더 쉬워집니다. 전통적인 분말 야금 공정에서는 40μm보다 큰 거친 분말을 사용합니다.
유기접착제
유기접착제의 기능은 금속분말 입자를 결합시켜 사출기 배럴 내에서 가열 시 혼합물이 유변성과 윤활성을 갖도록 하는 것, 즉 분말을 유동시키게 하는 담체 역할을 하는 것이다. 따라서 결합제는 전체 분말의 담체로 선택됩니다. 따라서 끈끈한 풀의 선택은 전체 분말 사출 성형의 핵심입니다.
유기 접착제 요구 사항:
1. 접착제를 적게 사용하면 혼합물의 유변성이 더 좋아질 수 있습니다.
2. 접착제 제거 과정에서 금속 분말과 반응이 없고 화학 반응이 없습니다.
3. 제거가 쉽고 제품에 탄소가 남지 않습니다.
혼합
금속분말과 유기바인더를 균일하게 혼합하여 다양한 원료를 사출성형용 혼합물로 만듭니다. 혼합물의 균일성은 유동성에 직접적인 영향을 미치므로 사출 성형 공정 매개변수는 물론 최종 재료의 밀도 및 기타 특성에도 영향을 미칩니다. 이 사출 성형 공정 단계는 원칙적으로 플라스틱 사출 성형 공정과 일치하며 장비 조건도 기본적으로 동일합니다. 사출 성형 과정에서 혼합된 재료는 사출기의 배럴에서 가열되어 유변학적 특성을 지닌 플라스틱 재료로 변한 후 적절한 사출 압력 하에서 금형에 주입되어 블랭크를 형성합니다. 사출 성형된 블랭크는 소결 과정에서 제품이 균일하게 수축되도록 미세하게 균일해야 합니다.
추출
성형된 블랭크에 포함된 유기 바인더는 소결 전에 제거되어야 합니다. 이 과정을 추출이라고 합니다. 추출 과정에서는 접착제가 블랭크의 강도를 감소시키지 않고 입자 사이의 작은 채널을 따라 블랭크의 여러 부분에서 점차적으로 배출되도록 해야 합니다. 바인더 제거 속도는 일반적으로 확산 방정식을 따릅니다. 소결은 다공성 탈지 블랭크를 특정 구조와 특성을 가진 제품으로 수축 및 치밀화할 수 있습니다. 제품의 성능은 소결 전의 여러 공정 요소와 관련되어 있지만, 많은 경우 소결 공정은 최종 제품의 금속 조직 및 특성에 크거나 결정적인 영향을 미칩니다.
후처리
보다 정확한 크기 요구 사항이 있는 부품의 경우 필요한 후처리가 필요합니다. 이 공정은 기존 금속제품의 열처리 공정과 동일합니다.
프로세스 장점
MIM은 분말 야금 기술의 특성을 사용하여 고밀도, 우수한 기계적 특성 및 표면 품질로 기계 부품을 소결합니다. 동시에 플라스틱 사출 성형의 특성을 활용하여 복잡한 형상의 부품을 대량으로 효율적으로 생산합니다.
1. 매우 복잡한 구조의 구조 부품을 형성할 수 있습니다.
전통적인 금속 가공은 일반적으로 선삭, 밀링, 평면, 연삭, 드릴링, 보링 등의 과정을 거쳐 금속판을 제품으로 가공하는 작업을 포함합니다. 이러한 제품은 기술 비용 및 시간 비용 문제로 인해 복잡한 구조를 갖기가 어렵습니다. MIM은 사출기를 사용하여 제품 블랭크를 사출하여 재료가 금형 캐비티를 완전히 채우도록 하여 부품의 매우 복잡한 구조를 실현합니다.
2. 제품은 균일한 미세 구조, 고밀도 및 우수한 성능을 가지고 있습니다.
정상적인 상황에서 압축 제품의 밀도는 이론 밀도의 최대 85%까지만 도달할 수 있습니다. MIM 기술로 얻은 제품의 밀도는 96% 이상에 도달할 수 있습니다.
3. 고효율, 대량 및 대규모 생산이 용이합니다.
MIM 기술에 사용되는 금속 금형은 엔지니어링 플라스틱 사출 성형 금형과 동일한 수명을 갖습니다. MIM은 금형을 사용하기 때문에 부품의 대량 생산에 적합합니다.
4. 적용 가능한 재료의 범위가 넓으며 응용 분야가 넓습니다.
MIM은 거의 대부분의 금속재료를 사용할 수 있으며, 경제성을 고려하여 주요 적용재료로는 철계, 니켈계, 저합금, 구리계, 고속도강, 스테인레스강, 그램밸브합금, 초경합금, 티타늄계 금속 등이 있다.
5. 원자재를 대폭 절약
일반적으로 금속 가공 및 성형에서 금속의 활용률은 상대적으로 낮습니다. MIM은 이론적으로 100% 활용도인 원자재 활용률을 크게 향상시킬 수 있습니다.
6. MIM 공정은 미크론 수준의 미세 분말을 사용합니다.
이는 소결 수축을 가속화하고 재료의 기계적 특성을 개선하며 재료의 피로 수명을 연장할 뿐만 아니라 응력 부식 및 자기 특성에 대한 저항성을 향상시킬 수 있습니다.
적용분야
해당 제품은 전자 정보 공학, 생체 의학 장비, 사무 장비, 자동차, 기계, 하드웨어, 스포츠 장비, 시계 산업, 무기 및 항공 우주와 같은 산업 분야에서 널리 사용됩니다.
1. 컴퓨터 및 그 보조 시설: 프린터 부품, 자기 코어, 스트라이커 핀, 구동 부품 등;
2.도구: 드릴 비트, 커터 비트, 노즐, 건 드릴, 나선형 밀링 커터, 펀치, 소켓, 렌치, 전동 공구, 수공구 등과 같은;
3.가전제품: 시계 케이스, 시계 체인, 전동 칫솔, 가위, 팬, 골프 헤드, 보석 링크, 볼펜 클램프, 절삭 공구 헤드 및 기타 부품;
4. 의료 기계 부품: 교정용 틀, 가위, 핀셋 등;
5.군사 부품: 미사일 꼬리, 총 부품, 탄두, 화약 덮개 및 신관 부품;
6. 전기 부품: 전자 포장, 마이크로 모터, 전자 부품, 센서 장치;
7. 기계 부품: 면 풀기 기계, 섬유 기계, 컬링 기계, 사무 기계 등과 같은;
8.자동차 및 해양 부품: 클러치 내부 링, 포크 슬리브, 분배기 슬리브, 밸브 가이드, 동기화 허브, 에어백 부품 등
