Metalo miltelių liejimo technologija (MIM) yra nauja miltelinio metalurgijos beveik tinklinio formavimo liejimo technologija, sukurta miltelinės metalurgijos srityje diegiant modernią plastiko liejimo technologiją.
Techninis įvadas
Metalo miltelių liejimo įpurškimo technologija sujungia daugiadisciplines technologijas, tokias kaip plastiko liejimo technologija, polimerų chemija, miltelinės metalurgijos technologija ir metalo medžiagų mokslas. Jame naudojamos formos įpurškiamų formų ruošiniams ir sukepinant greitai pagaminamos didelio tankio, didelio tikslumo, trimatės sudėtingos formos. Konstrukcinės dalys. Pirmiausia kietieji milteliai ir organinis rišiklis tolygiai sumaišomi, o po granuliavimo į liejimo mašiną įšvirkščiami į formos ertmę įkaitintoje ir plastifikuotoje būsenoje (~150°C), kad sukietėtų, o po to formuojamas parizonas cheminio arba terminio skaidymo būdu. Produkte esantis rišiklis pašalinamas, o galiausiai galutinis produktas gaunamas sukepinimo ir tankinimo būdu.
Ši proceso technologija turi ne tik įprastų miltelinės metalurgijos procesų privalumus, tokius kaip mažiau žingsnių, nepjaunama ar mažiau, ir didelę ekonominę naudą, bet ir įveikia tradicinių miltelinės metalurgijos produktų trūkumus, tokius kaip nelygios medžiagos, žemos mechaninės savybės, sunku formuoti plonas sienas ir sudėtingas struktūras. Jis ypač tinka masinei mažų, sudėtingų ir specialių metalinių detalių gamybai. Jis pasižymi dideliu tikslumu, vienoda struktūra, puikiu našumu ir mažomis gamybos sąnaudomis.
Proceso eiga
Proceso eiga: rišiklis → maišymas → liejimas įpurškimas → riebalų šalinimas → sukepinimas → tolesnis apdorojimas.
Mineralinė pudra
MIM procese naudojamų metalo miltelių dalelių dydis paprastai yra 0,5–20 μm; teoriškai, kuo smulkesnės dalelės, tuo didesnis specifinis paviršiaus plotas, todėl jį lengviau formuoti ir sukepinti. Tradiciniame miltelinės metalurgijos procese naudojami stambesni milteliai, didesni nei 40 μm.
Organiniai klijai
Organinių klijų funkcija yra sujungti metalo miltelių daleles taip, kad mišinys būtų reologinis ir tepamas, kai šildomas įpurškimo mašinos statinėje, tai yra, tai yra nešiklis, skatinantis miltelius tekėti. Todėl rišiklis pasirenkamas kaip viso miltelių nešiklis. Todėl lipnios traukos pasirinkimas yra raktas į visą miltelių liejimą.
Reikalavimai organiniams klijams:
1. Naudojant mažiau klijų, gali būti geresnė mišinio reologija;
2.Jokios reakcijos, jokios cheminės reakcijos su metalo milteliais klijų pašalinimo proceso metu;
3.Lengvai pašalinamas, gaminyje nelieka anglies.
Maišymas
Metalo milteliai ir organinis rišiklis tolygiai sumaišomi, kad įvairios žaliavos būtų įpurškimo liejimo mišinys. Mišinio vienodumas tiesiogiai veikia jo sklandumą, todėl įtakoja liejimo įpurškimo proceso parametrus, taip pat galutinės medžiagos tankį ir kitas savybes. Šis liejimo įpurškimo proceso etapas iš esmės atitinka plastiko liejimo procesą, o jo įrangos sąlygos taip pat iš esmės yra tokios pačios. Įpurškimo liejimo proceso metu sumaišyta medžiaga įšvirkščiama įpurškimo mašinos statinėje į plastikinę medžiagą, turinčią reologines savybes, ir įpurškiama į formą atitinkamu įpurškimo slėgiu, kad susidarytų ruošinys. Įpurškiamas ruošinys turi būti mikroskopiškai vienodas, kad gaminys tolygiai susitrauktų sukepinimo proceso metu.
Ištraukimas
Formuotame ruošinyje esantis organinis rišiklis turi būti pašalintas prieš sukepinant. Šis procesas vadinamas ekstrahavimu. Ekstrahavimo procesas turi užtikrinti, kad klijai laipsniškai išsiskirtų iš skirtingų ruošinio dalių išilgai mažyčių kanalėlių tarp dalelių nesumažinant ruošinio stiprumo. Rišiklio pašalinimo greitis paprastai atitinka difuzijos lygtį. Sukepinus galima susitraukti ir sutankinti akytą nuriebalintą ruošinį į gaminius, turinčius tam tikrą struktūrą ir savybes. Nors gaminių eksploatacinės savybės yra susijusios su daugeliu proceso veiksnių prieš sukepinimą, daugeliu atvejų sukepinimo procesas turi didelę ar net lemiamą įtaką galutinio produkto metalografinei struktūrai ir savybėms.
Tolesnis apdorojimas
Dalims, kurioms taikomi tikslesni dydžio reikalavimai, reikalingas papildomas apdorojimas. Šis procesas yra toks pat kaip įprastų metalo gaminių terminio apdorojimo procesas.
Proceso pranašumai
MIM naudoja miltelinės metalurgijos technologijos ypatybes, kad sukeptų didelio tankio, gerų mechaninių savybių ir paviršiaus kokybės mechanines dalis; tuo pačiu metu jis naudoja plastikinio liejimo ypatybes, kad dideliais kiekiais ir efektyviai gamintų sudėtingų formų dalis.
1.Galima formuoti konstrukcines dalis su labai sudėtingomis struktūromis.
Tradicinis metalo apdirbimas paprastai apima metalo plokščių apdorojimą gaminiais tekinant, frezuojant, obliuojant, šlifuojant, gręžiant, gręžiant ir kt. Dėl techninių sąnaudų ir laiko sąnaudų tokių gaminių konstrukcijų sunku turėti sudėtingas. MIM naudoja įpurškimo mašiną gaminio ruošiniui įpurkšti, kad medžiaga visiškai užpildytų formos ertmę, taip užtikrinant labai sudėtingos detalės struktūros įgyvendinimą.
2. Produktas turi vienodą mikrostruktūrą, didelį tankį ir gerą našumą.
Įprastomis aplinkybėmis presuotų gaminių tankis gali siekti ne daugiau kaip 85 % teorinio tankio; MIM technologija gautų gaminių tankis gali siekti daugiau nei 96%.
3. Didelis efektyvumas, lengva pasiekti masinę ir didelio masto gamybą.
Metalinės formos, naudojamos MIM technologijoje, tarnavimo laikas yra toks pat kaip inžinerinių plastikinių liejimo formų. Dėl metalinių formų naudojimo MIM tinka masinei dalių gamybai.
4. Platus taikomų medžiagų asortimentas ir plačios taikymo sritys.
MIM gali naudoti beveik daugumą metalinių medžiagų, o, atsižvelgiant į ekonomiškumą, pagrindinės naudojamos medžiagos yra geležies, nikelio, mažai legiruoto, vario, greitaeigio plieno, nerūdijančio plieno, gramų vožtuvų lydinio, cementuoto karbido ir titano pagrindo metalai.
5. Žymiai sutaupykite žaliavų
Paprastai metalo panaudojimo lygis metalo apdirbimui ir formavimui yra palyginti mažas. MIM gali labai pagerinti žaliavų panaudojimo rodiklį, kuris teoriškai yra 100 %.
6. MIM procese naudojami mikronų lygio smulkūs milteliai.
Jis gali ne tik pagreitinti sukepinimo susitraukimą, padėti pagerinti mechanines medžiagų savybes, pailginti medžiagų nuovargio tarnavimo laiką, bet ir pagerinti atsparumą įtempių korozijai bei magnetines savybes.
Taikymo sritys
Jos produktai yra plačiai naudojami pramonės srityse, tokiose kaip elektroninės informacijos inžinerija, biomedicininė įranga, biuro įranga, automobiliai, mašinos, techninė įranga, sporto įranga, laikrodžių pramonė, ginklai ir kosmosas.
1. Kompiuteriai ir jų pagalbinės priemonės: pvz., spausdintuvo dalys, magnetinės šerdys, atmušimo kaiščiai ir pavaros dalys;
2. Įrankiai: pvz., grąžtai, pjovimo antgaliai, purkštukai, gręžtuvai, spiraliniai frezavimo staklės, perforatoriai, lizdai, veržliarakčiai, elektriniai įrankiai, rankiniai įrankiai ir kt.;
3. Buitinė technika: pavyzdžiui, laikrodžių dėklai, laikrodžių grandinės, elektriniai dantų šepetėliai, žirklės, ventiliatoriai, golfo galvutės, papuošalų jungtys, tušinukų spaustukai, pjovimo įrankių galvutės ir kitos dalys;
4. Medicinos mašinų dalys: pavyzdžiui, ortodontiniai rėmeliai, žirklės ir pincetai;
5. Karinės dalys: raketų uodegos, ginklų dalys, kovinės galvutės, parako gaubtai ir degiklio dalys;
6. Elektrinės dalys: elektroninės pakuotės, mikro varikliai, elektroninės dalys, jutiklių įrenginiai;
7. Mechaninės dalys: pvz., medvilnės purenimo mašinos, tekstilės mašinos, garbanojimo mašinos, biuro mašinos ir kt.;
8. Automobilių ir laivų dalys: pvz., sankabos vidinis žiedas, šakės įvorė, skirstytuvo įvorė, vožtuvo kreiptuvas, sinchronizacijos stebulė, oro pagalvių dalys ir kt.
