Žiūrėkite, kai dauguma žmonių girdi „MIM metalo liejimą“, jie mano, kad tai stebuklinga kulka, leidžianti pigiai pagaminti sudėtingas metalines dalis. Iš brošiūrų skamba taip, lyg tiesiog supiltumėte miltelius į mašiną ir iššoktumėte gatavą komponentą. Tai didžiausias klaidingas supratimas. Iš tikrųjų tai yra nuolatinio kompromiso ir niuansuoto sprendimo procesas. Tai ne visada yra teisingas atsakymas, o žinoti, kada pasitraukti, yra taip pat svarbu, kaip žinoti, kaip atlikti darbą. Mačiau, kad per daug projektų žlugo, nes kažkas bandė priversti MIM ten, kur jai nederėjo, viliojantis didelės apimties ir tinklo formos pažadu.
Pagrindinis šokis: žaliava, įrankiai ir sukepinimo lošimas
Širdis MIM metalo įpurškimas tai ne liejimas – tai žaliava. Tinkamai paruošti tą smulkių metalo miltelių ir rišiklio mišinį yra daugiau alchemija nei mokslas. 2 % nuokrypis miltelių pakrovime gali sugadinti matmenų stabilumą po sukepinimo. Kartą iš naujo pardavėjo įsigijome standartinę 17–4 PH žaliavą chirurginių instrumentų svirties gamybai. Jis gražiai susiliejo, tačiau atrišimo metu rišiklio sistema įtrūko, todėl krosnyje dalis katastrofiškai nuslydo. Tai buvo 40 000 USD vertės įrankių pamoka: niekada nemanykite, kad žaliava yra prekė.
Ir įrankiai... tai kitoks žvėris nei plastikinės įpurškimo formos. Jūs planuojate susitraukimą 20–25%, bet tai nėra izotropinis. Jis keičiasi priklausomai nuo dalies geometrijos, sienelės storio ir net nuo to, kaip žaliava teka ertmėje. Turėjome aviacijos ir kosmoso jutiklio laikiklį, ilgą, ploną dalį. Pirmieji kadrai iš formos išėjo tobulai, bet po sukepinimo ji iškrypo kaip bananas. Taisymas nebuvo krosnyje; tai buvo subtilaus, priešingo intuityvio kreivumo pridėjimas prie pelėsio ertmės. Jūs kuriate ne dalį, jūs kuriate iškreiptą iš anksto sukepintą jos versiją.
Sukepinimas yra vieta, kur iš tikrųjų susidaro metalas, ir tai yra didžiausias žingsnis. Temperatūros profilis, atmosfera (vandenilis, azoto ir argono mišinys) ir laikas yra labai svarbūs. Per greitas važiavimo greitis, jūs gaunate rišiklio išvirimo defektus. Per žema temperatūra, lieka porėta, silpna struktūra. Prisimenu nerūdijančio plieno fiksavimo kaiščių partiją sunkiosios technikos klientui. Jie išlaikė visus vizualinius ir matmenų patikrinimus, bet nepavyko atlikti lauko bandymų - trapūs lūžiai. Pagrindinė priežastis? Termoporos dreifas sukepinimo krosnyje sukūrė 30 ° C šalčio zoną. Dalys atrodė metalinės, bet niekada nebuvo visiškai sutvirtintos. Tai klastinga MIM dalis; trūkumas gali būti palaidotas giliai mikrostruktūroje.
Kur šviečia MIM (ir kur nešviečia)
Taigi, kada metalo įpurškimas turi prasmę? Jis puikiai tinka mažoms, labai sudėtingoms, didelės apimties dalims, kurias būtų galima apdirbti. Pagalvokite apie krumpliaračių mazgus su vidiniais įdubomis, kelių plokštumų jungtimis arba komponentus su įpjovomis ir plonomis sienelėmis. Klasikinė sėkmė buvo titano lydinio komponentas nešiojamam medicinos prietaisui. Jį apdirbti iš kietos medžiagos buvo nepaprastai brangu ir nuostolinga. MIM pasiekė 95 % grynosios formos, todėl tereikia apdirbti kritinę skylę. Apimtis (200 000 ir daugiau kasmet) pateisino NRE įrankių ir procesų plėtrai.
Bet čia yra atvirkštinė pusė. Jei jūsų dalis paprasta – paprastas tarpiklis arba plokščias laikiklis – pamirškite MIM. Štampavimas arba CNC bus pigesnis ir greitesnis. Be to, jei jums reikia ypatingų mechaninių savybių, pvz., maksimalaus kaltinės medžiagos atsparumo tempimui, MIM gali būti netinkamas. Sukepinimo procesas, sukuriant beveik visą tankį, vis tiek palieka mikrostruktūrą, kuri skiriasi nuo kaltinio metalo. Turėjome perkalbėti klientą, kad jis nenaudotų MIM kritiniam, stipriai veikiančiam šlyties kaiščiui gręžimo įrankyje. Reto sukepinimo trūkumo rizika nebuvo verta, net jei buvo patikrinta 100 % MPI.
Apdirbimo rankos paspaudimas: kodėl po apdorojimo dažnai negalima derėtis
Štai kur tinklo formos pažadas pasiekia realybę. Daugeliui MIM dalių reikia antrinių operacijų. Gali reikėti išgręžti skylę iki tikslaus H7 leistino nuokrypio arba šlifuoti sandarinimo paviršių. Štai kodėl parduotuvės MIM galimybė yra tokia pat gera, kaip ir tolesnis palaikymas. Dirbau su tokiais partneriais Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY). Jų fonas yra ne tik MIM; tai yra investicinis liejimas ir tikslumas CNC apdirbimas. Tai labai svarbu. Jie supranta, kad sukepinta dalis – dar ne pabaiga. Jie gali pažvelgti į MIM komponentą ir žinoti, į kurį atskaitos tašką reikia prispausti apdirbant, kaip liekamasis įtempis gali paveikti pjūvį ir ar vėliau ypatybę geriau pasiekti formoje ar tekinimo staklėje. Keletui kobalto ir chromo lydinio vožtuvų plokščių, kurias padarėme, plokštumo reikalavimas viršijo sukepinimo galimybes. QSY komanda pasiūlė paprastą MIM dizainą su atsargų pertekliumi, kurią vėliau tiksliai šlifavo. Rezultatas buvo puikus, o kaina buvo mažesnė nei bandymas pasiekti neįmanomus sukepinimo tolerantus.
Medžiagos pasirinkimas čia taip pat vaidina didžiulį vaidmenį. MIM valdo platų spektrą – nuo įprastų nerūdijančio plieno iki egzotikos nikelio pagrindu pagaminti lydiniai. Tačiau apdirbamumas po sukepinimo labai skiriasi. 316 l nerūdijančio plieno dalis lengvai apdorojama. Sunkusis sukepintas volframo lydinys? Tai kita istorija, kuriai reikalingi specialūs įrankiai ir parametrai. Turite planuoti visą gamybos grandinę, o ne tik liejimo etapą.
Nesėkmės ir jų pamokos
Iš šiukšlių dėžės sužinosite daugiau nei iš vadovėlio. Iš pradžių įgyvendinome sudėtingos aliuminio MIM dalies projektą. Ant popieriaus jis buvo idealus: sudėtingi aušinimo kanalai, didelis garsas. Tačiau aliuminio milteliai yra piroforiniai, jų oksido sluoksnis yra sukepinimo košmaras, o susitraukimas yra dar labiau nenuspėjamas. Projektas truko mėnesius ir nesuskaičiuojamas partijas, kol jį nužudėme. Klientas perėjo į a kevalų liejimas konkretaus lydinio ir geometrijos procesas. Tai buvo žeminantis priminimas, kad MIM yra miltelių metalurgijos pogrupis, o ne universalus visų kitų formavimo technologijų pakaitalas.
Kitas subtilus gedimo būdas yra kosmetinis. Plataus vartojimo elektronikos korpuso komponentui sukepintas paviršius buvo šiek tiek apelsino žievelės tekstūros. Tai buvo funkcionaliai gerai, bet estetiškai nepriimtina programai. Poliravimas buvo per brangus. Turėjome pakoreguoti miltelių dalelių dydžio pasiskirstymą ir sukepinimo atmosferą, kad būtų pasiektas lygesnis paviršius tiesiai iš krosnies, o tai padidino išlaidas ir ciklo laiką. Išsinešti? Paviršiaus apdaila yra specifikacija, kurią reikia aptarti pačioje pradžioje, o ne paskubomis.
Realistiška perspektyva: integracija ir sąžiningas įvertinimas
Žvelgiant į priekį, vertė MIM metalo įpurškimas neegzistuoja vakuume. Jo galia yra tai, kad jis yra vienas įrankis platesniame gamybos portfelyje. Parduotuvė, galinti pasiūlyti MIM kompleksiniam branduoliui, CNC apdirbimas dėl kritinių savybių, o gal net investicinis liejimas didesniems prototipams suteikia realią strateginę vertę. Tai leidžia sąžiningai pasirinkti procesą pagal tikruosius dalies poreikius – geometriją, medžiagas, kiekį ir kainą – ne tik atsižvelgiant į pastate esančią įrangą.
Inžinieriams, projektuojantiems naują dalį, mano nuoširdus patarimas yra toks: bendradarbiaukite su savo gamybos partneriu koncepcijos etape. Atneškite jiems eskizą. Būkite iš anksto informuoti apie apimtis ir našumo poreikius. Geras partneris, turintis gilias liejimo ir apdirbimo šaknis, kaip matote QSY, parodys, ar MIM tinka, ar geriau jus aptarnauja a kevalų liejimas in ketaus arba apdirbtas ruošinys plieno. Jie tikriausiai viską matė. Tikslas nėra jus parduoti MIM; tai tam, kad gautumėte patikimą ir ekonomišką dalį. Kartais tas kelias veda tiesiai per liejimo mašiną. Dažnai taip nėra. Skirtumo atpažinimas yra tai, kas skiria brošiūrų skaitytojus nuo žmonių, kurie daugelį metų praleido bandydami iš drabužių ištraukti šiltų žaliavų ir sukepinimo krosnies kvapą.
