Эгерде сиз өндүрүштө көптөн бери иштесеңиз, анда сиз Металл Injection Molding (MIM) үчүн чайырды уккансыз. Бул көп учурда пластикалык калыпка оңой менен ар кандай татаал, кичинекей металл бөлүктөрүн жасай ала турган сыйкырдуу процесс катары сатылат. Бул адамдар чалынган биринчи жер. Бул сыйкыр эмес жана бул, албетте, кандайдыр бир бөлүгү үчүн эмес. Чындык - бул порошок металлургиясы менен пластикалык инъекциялык калыптоо принциптеринин ортосундагы майда-барат, майда-барат бий, эгерде сиз процесстин чектерин сыйлабасаңыз, нерселерди капталга калтыруу үчүн көп орун бар. Татаалдуулуктун жана көлөмдүн сирена ырынан улам, агломерациянын бурмаланышынын же чийки заттын дал келбестигинин жээгинде кыйроого учураган өтө көп долбоорлорду көрдүм.
MIMдин өзөгү: Мунун баары тоют жана байланыштыргыч жөнүндө
Процесс башталган жерден баштайлы: чийки зат. Бул жөн эле пластик менен аралашкан металл порошок эмес. Бул абдан майда, тоголок металл порошоктун бир тектүү аралашмасы - 20 микрон же андан азыраак деп ойлойм - жана көп компоненттүү бириктиргич система. Биндер убактылуу желим болуп саналат. Бул аралашманы туура алуу согуштун 80% түзөт. Эгерде порошок кемчиликсиз бөлүштүрүлбөсө, сиз тыгыздык градиенттерин аласыз. Агломерацияда ал бөлүк картошка чипиндей ийрилет. Мен жаңы эритме жеткирүүчү менен бир нече жума бою күрөшкөн хирургиялык кайчы компонентинин долбоору эсимде. порошок лот бир аз башкача бөлүкчө өлчөмү бөлүштүрүү болгон. Бул лабораториялык отчетто жакшы көрүндү, бирок калыптанган бөлүктөр кызыктай, майлуу беттик сезимге ээ болду. Агломерацияланган, алар морт болгон. күнөөлүү? Порошоктун бетинин аянтынын өзгөрүшү анын бириктиргичти нымдоо ыкмасын өзгөртүп, калыптоо учурунда байланыштыргычтын бөлүнүшүнө алып келди. Кичинекей спецификация, чоң ийгиликсиздик.
Андан кийин калыптандыруунун өзү бар. Сиз бул гранулдашкан чийки затты 50 миң доллардан 100 миң долларга чейинки каражатка сайып жатасыз. Бул пластикалык инъекциялык формага окшош жана сезилет, бирок параметрлери ар башка. Эритүүнүн илешкектүүлүгү жогору жана сиз абразивдүү материал менен алектенип жатасыз. Аспап кийүү реалдуу, туруктуу наркы болуп саналат. Сиз жөн эле машинаны жөндөп, аны унута албайсыз. Биз биринчи кадрлардан баштап ар бир критикалык өлчөм боюнча процесс жөндөмдүүлүгүн изилдөөнү (Cpk) жүргүзөбүз. Ошондо да, баррельде жылыткыч тилкеси иштебей калат, температура профили өзгөрөт жана күтүлбөгөн жерден сиздин инъекциянын басымы өчүп, кичине боштуктарды пайда кылат. Бул боштуктар агломерациялангандан кийин, жер үстүндөгү чуңкурлар катары көрүнбөй калышы мүмкүн.
Бөлүү кадамы инжектордук форманын бөлүгү аяктап, металл бөлүгү башталат. Бул жай, кылдат химиялык же жылуулук процесси, биринчиликти алып салуу. Шашылсаңыз, жаракалар же ыйлаакчалар пайда болот. Көптөгөн жаңы келгендер бул жөн гана мештин цикли деп ойлошкон кадам. Бул башкарылуучу ажыроо сыяктуу. Андан кийин, сизде күрөң бөлүк калат - темир порошоктун морт, тешиктүү скелети изи омуртка байлагыч менен бириктирилген. Бул кам көрүү убактысы.
Агломерация: Кайтарылбай турган чекит
Агломерация MIM процессинин өзөгү болуп саналат. Бул жерде күрөң бөлүк катуу металл бөлүккө айланат. Сиз аны башкарылуучу атмосфера мешинде (көбүнчө суутек же вакуумда) металлдын эрүү чекитинен бир аз төмөн ысытып жатасыз. Бөлүкчөлөр биригишет. Бөлүк алдын ала жана бир калыпта кичирейет, сиз үмүттөнөсүз. Биз кичирейтүү фактору жөнүндө сөз кылабыз, адатта, болжол менен 15-20%, ал калыптын дизайнында так компенсацияланат. Бирок алдын ала айтуу теориялык термин.
Мен ок атуучу курал үчүн чоң көлөмдөгү компонентте иштедим. Бөлүк узун, ичке рычаг болчу. Меште тетиктер керамикалык орноткучтарда колдоого алынат. Эгерде орнотуучу тегиз жалпак болбосо, же мештин ысык зонасы болсо, агломерациялоонун пластикалык стадиясында ал узун бөлүк өз салмагынын астында ийилип калышы мүмкүн. Бизде 30% бир аз ийрилик менен чыккан партия болгон. Өтүү/жок өлчөгүч дароо иштен чыгуу үчүн жетиштүү эмес, бирок акыркы жыйында жазгы чыңалууга таасир этет. Негизги себеп? Агломерация мешиндеги эскирген конвейер рельси температуранын критикалык рампасынын учурунда араң сезилүүчү титирөөнү жаратат. Биз аны тапканга чейин баарын текшерүүгө бир нече күн өттү.
Атмосфера дагы бир үнсүз өзгөрмө болуп саналат. Дат баспас болоттон жасалган 17-4PH үчүн, көмүртектин мазмунун көзөмөлдөө үчүн бир нерсенин жарым-жартылай басымы керек, бул түздөн-түз акыркы катуулугун жана коррозияга туруктуулугуна таасир этет. Мештин эшигинин прокладкасындагы кичинекей агып кетүү кычкылтекти киргизет жана сиз чарчоо мөөнөтүн бузушу мүмкүн болгон беттик кычкылданууну аласыз. Сиз туз чачуу тестин жасамайынча аны көрбөйсүз. Дал ушул жашыруун өз ара аракеттешүүлөр жөн гана бөлүктөрдү иштеткен дүкөндү аларды инженердик кылган дүкөндөн бөлүп турат.
MIM кайда туура келет жана кайда туура келбейт
MIM бүтүндөй иштетүү же инвестициялык куюу үчүн алмаштыруу эмес. Анын таттуу жери татаал, чакан жана орто өлчөмдөгү бөлүктөрү (100 граммдан төмөн, көбүнчө 25 граммдан төмөн деп ойлойбуз), алар жылына 10 миң даанадан жогору көлөмүндө жакын формадагы өндүрүштү талап кылат. тиштүү компоненттерин, ортопедиялык кашааларды, ок атуучу куралдардын бөлүктөрүн, бириктиргичтерин ойлонуп көрөлү. Эгер сиз аны эки операцияда тилкеден оңой иштете алсаңыз, MIM көлөмү боюнча да атаандаштыкка туруштук бере албайт. Инструменттердин баасы тоскоолдук болуп саналат.
Бирок ички жиптери, каптал тешиктери жана жука дубалдары бар миниатюралык дат баспас болоттон жасалган корпус сыяктуу бир бөлүгү үчүн? Бул жерде MIM жаркырап турат. Бул өзгөчөлүктөрдүн баарын бир кадрда калыптайсыз. Альтернатива бул кичинекей дайындамаларды иштетүүчү көп октуу CNC болушу мүмкүн, чоң материалдык калдыктар жана жайыраак цикл. Мен стоматологиялык колго жасалган бөлүккө баа бергеним эсимде. Бул кичинекей, татаал металл табышмак сыяктуу эле. Иштетүү баасы астрономиялык болгон жана толеранттуулук стекке көйгөйлөрү бар болчу. MIM аны мүмкүн болгон диапазонго алып келди, бирок калыптоо учурунда порошок таңгактоо маселелерин болтурбоо үчүн кээ бир ички бурчтарды кайра иштеп чыгууга туура келди.
Материалдык касиеттери көбүнчө талкуулоо пункту болуп саналат. А агломерацияланган MIM бөлүгү адатта согулган материалдын тыгыздыгынын 95-99% түзөт. Көптөгөн колдонмолор үчүн механикалык касиеттери адекваттуу эмес. Бирок, эгер сизге эң жогорку чыңалуу күчү же жасалма бөлүккө дал келген узартуу керек болсо, MIM сизди ал жакка жеткирбей калышы мүмкүн. Бул соодалашуу. Дизайн татаалдыгы жана масштабдагы бирдиктин баасы үчүн бир аз эң жогорку көрсөткүчтөрдү соодалап жатасыз.
Иштетүү менен кол алышуу: Эмне үчүн өнөктөштөргө QSY жагат
Бул көп учурда байкалбай калган критикалык жагдай: өтө аз MIM бөлүктөрү чындап эле таза формада. Көпчүлүгү кошумча операцияларды талап кылат. Бул жерде терең ылдый мүмкүнчүлүктөрү бар өнөктөшкө ээ болуу жөн эле ыңгайлуу эмес; бул маанилүү. сыяктуу компанияны алгыла Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY). Сиз алардын тарыхын карасаңыз — куюу жана механикалык иштетүү боюнча 30 жылдан ашуун. Бул сага бир нерсени айтып турат. Мен MIM тетиктерин булактаганда же калыптоочу менен кызматташканда, мен жөн гана агломерация кызматын сатып алган жокмун. Мен бүт жолду көтөрүү жөндөмүн сатып жатам.
Кадимки сценарий: биз 316L дат баспас болоттон жасалган клапан компонентин терип жатабыз. Ага +/- 0,013 мм толеранттуулукка жеткен критикалык тешик керек, бул MIM жалгыз жетише албайт. MIM процесси бизди ошол жерде 95% алат, контролдонуучу кичирейтүү. Андан кийин, биз аны QSY сыяктуу дүкөнгө ошол тешикте так CNC иштетүү үчүн жөнөтөбүз. Алардын окшош материалдар менен тажрыйбасы алардын инвестициялык кастинг жана кабык калыпка куюу иш алар металлургияны тушунушет. Алар агломерацияланган тетикти кантип бекитүүнү (ал согулган бланк сыяктуу катуу эмес), тешиктүү формага жакын геометрияда кандай азыктандырууларды жана ылдамдыктарды колдонууну жана дат баспас материалдын коррозияга туруктуулугун иштетүүдөн кийин кантип сактоону билишет. Муну жалпы станок менен жасоого аракет кылуу сыныктардын жана жүрөк ооруларынын рецепти.
Алардын атайын эритмелер менен иштөөсү —кобальт негизиндеги эритмелер, никель негизиндеги эритмелер- дагы бир ачкыч дал келет. Бул медициналык жана аэрокосмостук колдонмолор үчүн MIMде кеңири таралган. Алар машинага кыйын. Inconel 718 агломерациялай алган калыптоочу жана аны бүтүрө алган машинист - бул күчтүү айкалыштыруу. Бул жеткирүү чынжырын иретке келтирет жана эң негизгиси, бири-бирин күнөөлөгөн үч башка сатуучунун ортосунда сапаттык жоопкерчиликтин бөлүнбөөсүн камсыздайт. Сиз аларды платформасынан таба аласыз, https://www.tsingtaocnc.com, бул алардын кайчылаш процесстик мүмкүнчүлүктөрүн деталдаштырат. Бул интеграция жакшы MIM бөлүгүн ишенимдүү, жогорку натыйжалуу компонентке айландырган нерсе.
Траншеялардан алынган сабактар: ийгиликке караганда көбүрөөк нерсеге үйрөткөн ийгиликсиздик
Бир катачылык менен бөлүшө кетейин. Башында, бизде 17-4PH ичинде дрон камерасынын гимбалдык кронштейнинин долбоору бар болчу. Бөлүктүн ичке, консолдуу колу болгон. Дизайн экранда жакшы көрүндү. Биринчи макалалар текшерүүдөн өткөн. Болжол менен 50 000 даана өндүрүлүп жатканда, жарака кеткен колдор үчүн талаа кайтарымын ала баштадык. Кыймылсыздыктын анализи колдун орто сызыгы боюнча үзгүлтүктүү көзөнөктүүлүгүн көрсөттү, стресс концентраторунун ролун аткарат.
Өлгөндөн кийинки операция азаптуу, бирок тарбиялык мааниге ээ болду. Маселе калыптын дизайнында болгон. Дарбаза - чийки зат көңдөйгө кире турган жер - оптималдуу агым эмес, алып салуу оңой үчүн коюлган. Ошол ичке кол үчүн, ал инъекция учурунда агымдын алдында бир аз олку-солку болду. Бул микро олку-солкулук порошок менен туташтыргычты бир бөлүкчө бөлүп, тыгыздыктын өзгөрүшүнө алып келди. Агломерацияда бул вариация кылдат, гранулалар аралык тешикче түзүлүшкө айланган. Аны стандарттуу тыгыздык текшерүүлөр, ал тургай, биздин үлгү алуу ылдамдыгы боюнча рентген нурлары да байкаган жок. Ал талаада динамикалык чарчоодо гана ишке ашпай калды.
Оңдоо кымбат болду: агымын жакшыраак башкаруу үчүн өзгөртүлгөн дарбазасы бар жаңы калып жана ысык жөө күлүк системасы. Бул мага MIM менен ар бир дизайн чечими — дарбазанын жайгашкан жери, дубалдын калыңдыгынын өтүшү, бурчтун радиустары — микроструктуралык натыйжага түз сызык бар экенин үйрөттү. Сиз жөн гана бөлүктүн дизайнын жасап жаткан жоксуз; сиз порошок-байланыштыруучу шламдын агымынын жолун жана андан кийин жылуулук менен консолидациялоону иштеп жатасыз. Бул металл түзүү процесси катары жашырылган системалык инженердик чакырык.
Ошентип, адамдар Металл Injection Molding алардын долбоору үчүн туурабы деп сурашканда, менин жообум эч качан жөнөкөй ооба же жок. Бул геометрия, көлөм, материалдык мүнөздөмөлөр жана эң негизгиси агломерация мешинен бөлүктөн чыккандан кийин эмне болот деген суроолордун сериясы. Бул күчтүү курал, бирок ал так. Сиз анын тилин — чийки заттын тилин, агломерациялоочу атмосфераны жана изотроптук кичирейүүнү түшүнүшүңүз керек жана акыркы чыгарманы ырдоо үчүн так иштетүү жана металлургиянын чектеш тилдеринде сүйлөгөн өнөктөштөр керек. Бул жалтырак брошюралардан алыс болгон MIMдин чыныгы дүйнөсү.
