Kad dzirdat “metāla iesmidzināšanas daļas”, tiešā attēlā bieži vien ir šīs perfektās, mazās, sarežģītās sastāvdaļas, gandrīz kā maģija. Realitāte, no kuras es stāvu gadiem ilgi, ir nekārtīgāka. Tas nav tikai metāla pulvera un saistvielas presēšana veidnē un dienas nosaukšana. Īstais izaicinājums sākas pēc zaļās daļas iznākšanas — atdalīšanas un saķepināšanas cikls ir tas, kurā jūs nošķirat veikalus, kas to iegādājas, no tiem, kas tos tikai pārdod. Daudzi klienti domā, ka MIM ir tikai lētāka apstrāde vai tieša mijmaiņa pret ieguldījumu izlietošanu, un tas ir ātrs ceļš uz neveiksmīgu prototipu vai detaļu partiju, kas deformējas līdz nepazīšanai.
Materiālā deja: tas nekad nav tikai metāls
Jūs nevarat runāt par MIM, neiedziļinoties izejmateriālā. Tā nav prece. Viena piegādātāja 17–4PH nerūsējošā izejviela saķepinās savādāk nekā cita piegādātāja, pat ja specifikāciju lapā norādīts tas pats. Daļiņu izmēra sadalījums, saistvielas sastāvs — tas viss nosaka galīgo saraušanos. Mēs to uzzinājām jau agri, mainot izejvielu piegādātājus pret zobārstniecības instrumentu komponentiem, lai ietaupītu izmaksas. Saraušanās dispersija palielinājās līdz ±0,5% no mūsu parastās kontrolētās ±0,3%, izraisot montāžas murgu. Nācās nodot metāllūžņos visu partiju. Tagad mēs paliekam pie pārbaudītām izejvielām un uzskatām šo formulu kā daļu no daļas IP pamata.
Šeit atmaksājas pieredze plašākā metalurģijā. Tādā vietā kā Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY), kuru gadu desmitiem strādā čaumalu veidnēs un iegulda īpašus sakausējumus, izpratne par metālu uzvedību karstumā ir ļoti svarīga. Ka zināšanu nodošana. Kad mēs skatāmies uz niķeļa bāzes sakausējuma daļu MIM, mēs nedomājam tikai par veidnes aizpildīšanu; mēs jau garīgi modelējam saķepināšanas krāsns atmosfēru un dzesēšanas ciklu, lai novērstu karbīda nokrišņus. Tas ir atšķirīgs process, bet materiālzinātnes principi ir brālēni.
Un speciālie sakausējumi? Tas ir pavisam cits līmenis. Kobalts-hroms ķirurģiskiem instrumentiem, volframa sakausējumi svariem — tie nav jūsu standarta nerūsējošais tērauds. Atdalīšanai ir jābūt ārkārtīgi lēnai, lai izvairītos no plaisāšanas, un saķepināšanas temperatūra ir caur jumtu. Ieguldījums krāsnī vien filtrē daudzus spēlētājus. Jūs nevarat viltot šo posmu; detaļa vai nu iznāk ar pareizo blīvumu un īpašībām, vai arī tas ir ļoti dārgs porains metāls.
Ģeometrijas slazds: sarežģītība nav bezmaksas
Pārdošanas laukums vienmēr ir neierobežotas sarežģītības. Nu, nav neierobežots. Zemākie samazinājumi? Iespējams, bet tie sarežģī instrumentu uzstādīšanu un var izraisīt izgrūšanas problēmas ar trauslo zaļo daļu. Es atceros zobrata komponentu ar iekšējo spirālveida splainu. Ekrānā izskatījās perfekti. Patiesībā serdes tapa, kas veidoja šo šķautni, bija tik tieva, ka nevarēja izturēt iesmidzināšanas spiedienu bez novirzes, izraisot nevienmērīgu sienas biezumu. Mums vajadzēja atgriezties, sabiezēt tapu un pēc tam apstrādāt splainu pēc saķepināšanas. Pievienots solis, nogalināja šīs funkcijas izmaksu ieguvumu.
Sienas biezuma vienveidība ir neapdziedāts varonis. Daļa, kas pāriet no 2 mm sienas uz 10 mm sienu, rada problēmas — diferenciālie saķepināšanas spriegumi to deformēs. Mēs pavadām vairāk laika DFM (Design for Manufacturability) pārskatos, pārliecinot inženierus pievienot rādiusus, lai izvairītos no asām pārejām, nekā jebkurā citā fāzē. Tas nav saistīts ar daļas vienkāršošanu; tas ir par to, lai process varētu izdzīvot. Labs partneris ne tikai saka jā jebkuram zīmējumam; tie atgrūž ar termiskās simulācijas datiem.
Un tad ir tolerance. Pēc saķepināšanas ir iespējams noturēt ±0,05 mm uz kritiskā urbuma, taču tas nav pašsaprotami. Tam nepieciešams bloķēts process: konsekventa izejviela, perfekta veidņu dobuma nodiluma pārvaldība un saķepināšanas krāsns ar blīvu karsto zonu. Mēs bieži plānojam gaismu CNC apstrāde darbība uz noteiktiem atskaites punktiem tādām detaļām kā vārstu ligzdas vai savienotāju tapas. Mēģinājums to panākt, izmantojot tikai MIM saķepināšanu, ir iespējams, taču ražas līmenis var padarīt to pārāk augstu. Tas ir līdzsvars.
Saķepināšana: gatavošanas vai pārtraukuma stunda
Tā ir visa sirds. Krāsns ir valstība. Jums var būt ideāla zaļa daļa, bet, ja jūsu saķepināšanas profils ir izslēgts, tas ir atkritums. Rampas ātrumi, noturēšanas laiki atdalīšanai, maksimālā temperatūra, atmosfēra (ūdeņradis, argons, vakuums) — katrs mainīgais ir poga, kas pielāgo galīgos izmērus, stiepes izturību un izturību pret koroziju. Liela apjoma daļai šī profila izstrāde var aizņemt mēnešus DOE (eksperimentu izstrāde).
Mēs reiz palaidām 316L nerūsējošā kronšteinu partiju. Krāsnī bija termopāra dreifs, kuru mēs uzreiz neuztvērām. Faktiskā temperatūra bija par aptuveni 25°C zemāka nekā displejā. Detaļas izskatījās labi, bet blīvums bija aptuveni 92% no teorētiskā, nevis nepieciešamie 96%+. Viņi dažu dienu laikā neizturēja sāls izsmidzināšanas testu. Nodarbība? Saķepināšanas līnijas kalibrēšana un apkope nav apspriežama, un jums regulāri ir destruktīvi jāpārbauda blīvums un mikrostruktūra no dažādām krāsns slodzēm. Tā ir apdrošināšana.
Izkropļojumu kontrole ir vēl viena melnā māksla. Bieži tiek izmantoti fiksēšanas vai saķepināšanas iestatītāji. Bet tie ir jāveido tā, lai tie neliptu pie detaļas un paši nedrīkst deformēties temperatūrā. Garām, plānām daļām dažreiz tās saķepina, karājoties vertikāli. Tas izklausās vienkārši, taču pareizi uzstādīt balstiekārtu, lai tā neiedziļinātos mīkstajā, saķepošajā daļā, ir taustes prasme, ko apgūstat no sabojātām slodzēm.
Kur MIM iederas reālajā ražošanas ekosistēmā
MIM nav atsevišķa sala. Tas ir ķēdes posms. Es uzskatu, ka tā ir liela apjoma (domāju, ka vairāk nekā 10 000 vienību gadā), sarežģītas formas detaļas, kas būtu slepkavības, lai tās izgatavotu no cietas, vai kurām jāveic vairākas montāžas darbības. Padomājiet par šaujamieroču sastāvdaļām, ortodontiskajiem kronšteiniem, ķirurģisko skavotāju detaļām, miniatūriem zobratiem precīzai piedziņai. Mazākiem apjomiem, investīciju liešana vai pat apstrāde varētu būt ekonomiskāka, pat ja ģeometrija ir sarežģīta.
Šī ir perspektīva, ko iegūstat no vairāku procesu piegādātāja. Skatoties uz QSY portfelis plkst tsingtaocnc.com, kas aptver no liešanas līdz CNC apstrādei, jūs iegūstat pragmatisku skatījumu. Klients var nākt ar detaļas rasējumu. Dažreiz labākais risinājums ir hibrīds: MIM gandrīz tīkla formas korpusu, pēc tam izmantojiet precīzu CNC apstrādi, lai sasniegtu divas vai trīs kritiskās pielaides, kuras MIM nevar droši noturēt. Mēģināt piespiedu kārtā ievietot katru sarežģīto metāla daļu MIM ir kļūda. Pareizais jautājums ir šāds: kāds ir visizturīgākais un rentablākais ceļš uz šo gatavo daļu?
Gandrīz vienmēr ir nepieciešama pēcapstrāde. Tīrīšana atskurbju noņemšanai, termiskā apstrāde noteiktai cietībai, pārklāšana vai pasivēšana, lai nodrošinātu izturību pret koroziju. Jums tas ir jāņem vērā no paša sākuma. Izcila MIM daļa var tikt sabojāta agresīvā vibrācijas tvertnē, ja malas ir pārāk asas.
Pragmatiskais paņēmiens
Tātad, kāds ir patiesais rezultāts metāla iesmidzināšanas liešanas daļas? Pareizi pielietojot, tā ir fenomenāla tehnoloģija. Galvenais ir redzēt to kā procesu, nevis burvju lodi. Panākumi ir atkarīgi no trim pīlāriem: konstrukcijas, kas ievēro procesa ierobežojumus, materiālam pielāgotu izejvielu un saķepināšanas profilu un kvalitātes kontroles režīmu, kas uzticas, bet pārbauda katru partiju.
Uzņēmumi, kas to dara labi, bieži vien tie, kuriem ir dziļas liešanas un apstrādes saknes, piemēram, QSY, saprot, ka vispirms runa ir par metalurģiju un pēc tam ar formēšanu. Viņiem ir institucionālā atmiņa par to, kā metāli pārvietojas un reaģē. Tie nav tikai formēšana; tie termiski apstrādā metālu līdz gandrīz pilnam blīvumam.
Ja apsverat iespēju izmantot MIM, sāciet ar DFM sarunu agri. Esiet gatavs atkārtot instrumentus vienu vai divas reizes. Un vienmēr, vienmēr plānojiet budžetu un plānojiet saķepināšanas izstrādes laiku. Daļa dzimst veidnē, bet izaug krāsnī. Lai to izdarītu, ir atšķirība starp komponentu, kas darbojas specifikāciju lapā, un to, kas katru dienu darbojas jūsu rokā.
