*-=-*p#-=-#Если говорить о *-=-*strong#-=-#MIM порошковой металлургии*-=-*/strong#-=-#, многие сразу представляют себе ?волшебную? технологию для любых сложных деталей, но на практике всё упирается в экономику процесса и грамотный выбор материала. Сам по себе метод литья металлических изделий из порошка с последующим спеканием — не новость, но именно комбинация с инжекционным формованием создаёт те самые возможности и ограничения, о которых редко пишут в рекламных буклетах.*-=-*/p#-=-#*-=-*h2#-=-#Где MIM действительно незаменим, а где проигрывает*-=-*/h2#-=-#*-=-*p#-=-#В нашем цеху часто возникали споры: стоит ли запускать в производство мелкую деталь с внутренними каналами и резьбой через MIM или проще сделать её на *-=-*strong#-=-#станке с ЧПУ*-=-*/strong#-=-# из прутка? Ответ всегда в партии. Если нужно 50 тысяч штук в месяц — MIM выигрывает без вариантов, особенно для нержавеющих сталей типа 17-4PH или даже некоторых никелевых сплавов. Но вот если партия 5 тысяч — уже считаем каждый цент, потому что стоимость оснастки и отладки режимов спекания ?съедает? всю выгоду.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Один из наших заказов для медицинской отрасли — направляющие втулки из кобальт-хромового сплава. Деталь размером с напёрсток, но с тремя соосными отверстиями разного диаметра и пазом под шпонку. Фрезеровать такое — адская работа, брак зашкаливает. Запустили через MIM, но столкнулись с деформацией при спекании из-за неравномерной усадки. Пришлось переделывать форму, добавлять технологические бобышки, которые потом срезались. Это тот случай, когда теоретическая усадка в 15-18% различается на практике в разных сечениях детали.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Ещё один нюанс — чистота порошка. Работали с поставщиком, который давал отличный по цене порошок 316L, но в партиях была нестабильная насыпная плотность. Вроде мелочь, но при инжекции это приводило к разной степени наполнения формы, а потом — к трещинам после дебиндинга. Пришлось ужесточить входной контроль, купить оборудование для проверки текучести. Без этого стабильного производства не получить.*-=-*/p#-=-#*-=-*h2#-=-#Связующие вещества и этап дебиндинга — зона повышенного риска*-=-*/h2#-=-#*-=-*p#-=-#Многие недооценивают важность состава связующего. Кажется, взял стандартный парафин-полиэтиленовый воск — и всё. Но для деталей с толщиной стенки больше 10 мм и менее 1 мм нужны совершенно разные реологии. Мы однажды попались на этом: делали корпусную деталь с массивным фланцем и тонкими шпильками. При дебиндинге (удалении связующего) тонкие части ?поплыли? раньше, чем вышла основная масса связки из толстого сечения. Получили коробление. Спасла только каскадная выдержка в печи с разными температурными профилями для разных зон — но это уже штучная, почти ювелирная работа, не для конвейера.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Кстати, о печах. Атмосфера спекания — отдельная тема. Для нержавеющих сталей часто достаточно вакуума, но для тех же быстрорежущих сталей или сплавов на основе никеля, с которыми работает, например, *-=-*a href='https://www.tsingtaocnc.com'#-=-#Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY)*-=-*/a#-=-# в своих процессах литья по выплавляемым моделям и последующей мехобработке, часто требуется контролируемая атмосфера — азот, аргон или водород. Малейшая утечка — и на поверхности детали появляется окалина или карбидная сетка, которую потом не снимешь. У нас был инцидент с партией клапанов: термопара в печи дала сбой, температура ушла выше расчётной на 30 градусов. Вместо заданной мелкозернистой структуры получили перерост зерна, детали пошли на переплавку. Убыток — но опыт бесценен.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Именно поэтому долгосрочный опыт компании в области литья и обработки, как у QSY, играет ключевую роль. Понимание поведения материалов при высоких температурах, накопленное за 30 лет в работе с *-=-*strong#-=-#кобальтовыми*-=-*/strong#-=-# и *-=-*strong#-=-#никелевыми сплавами*-=-*/strong#-=-#, напрямую применимо и к настройке режимов спекания в MIM. Это не просто теория, а знание, сколько времени можно выдерживать сплав в критическом температурном диапазоне, прежде чем начнётся нежелательная диффузия.*-=-*/p#-=-#*-=-*h2#-=-#Финишная обработка — без неё никуда*-=-*/h2#-=-#*-=-*p#-=-#Миф о том, что MIM даёт готовую деталь прямо из печи, живуч. На деле 90% изделий требуют последующей обработки. Хотя бы потому, что зоны контакта с опорами при спекании (септоры) нужно удалить. А ещё — калибровка размеров, нанесение резьбы (нарезание или накатка), полировка. Здесь как раз и выходит на первый план интеграция с *-=-*strong#-=-#обработкой на станках ЧПУ*-=-*/strong#-=-#.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#У нас был проект — зубчатые шестерни для миниатюрных редукторов. После спекания точность по зубу была на уровне IT10-IT11, а нужно IT8. Пришлось делать одну финишную операцию — зубошевингование. Но проблема в том, что пористость после MIM, хоть и низкая (обычно 2-5%), влияет на стойкость режущего инструмента. Инструмент тупился быстрее, чем при работе с прокатом. Пришлось подбирать специальные покрытия для фрез и снижать скорости резания.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Иногда сама пористость — это плюс. Делали подшипники скольжения, которые потом пропитывали маслом. Но здесь важно контролировать размер и распределение пор. Если поры слишком крупные или, наоборот, закрытые, — функция самосмазки не работает. Пришлось экспериментировать с размером частиц порошка и температурой спекания, чтобы найти баланс между прочностью и нужной пористостью.*-=-*/p#-=-#*-=-*h2#-=-#Выбор материала: не всё, что можно спечь, стоит спекать*-=-*/h2#-=-#*-=-*p#-=-#Технология MIM открыла дорогу для сложных деталей из тугоплавких и труднообрабатываемых сплавов. Но есть нюанс. Например, титановые сплавы. Теоретически — идеальный кандидат для MIM: дорогой в механической обработке, востребован в медицине и аэрокосмосе. Но на практике его спекание требует сверхвысокого вакуума или чистейшего аргона, потому что титан жадно поглощает кислород и азот, становясь хрупким. Стоимость такого производства зашкаливает, и часто проще использовать традиционную *-=-*strong#-=-#технологию литья по выплавляемым моделям*-=-*/strong#-=-# с последующей доводкой, как это делают для критичных авиационных компонентов.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#А вот для нержавеющих сталей, инструментальных сталей и тех же сплавов на основе никеля — технология отлично прижилась. Мы успешно делаем из сплава Inconel 718 форсунки для турбин. Ключевое — точно выдержать температурно-временной режим для выделения упрочняющей γ''-фазы после спекания. Если поторопиться — недобор прочности; если передержать — перестарение. Здесь как раз пригодился наш старый опыт термообработки подобных сплавов, полученный в том числе при сотрудничестве с литейными производствами, схожими по профилю с QSY, которые десятилетиями работают с *-=-*strong#-=-#жаропрочными сплавами*-=-*/strong#-=-#.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Вывод, который напрашивается сам собой: MIM — это не отдельная волшебная технология, а логичное звено в цепочке современных методов изготовления сложных деталей. Её успех на 30% зависит от правильного проектирования детали под процесс, на 50% — от контроля каждого этапа (смешивание, инжекция, дебиндинг, спекание) и на 20% — от грамотной финишной обработки. И главное — нужен широкий бэкграунд в металловедении и обработке, чтобы предвидеть проблемы, которые не описаны в учебниках. Без этого можно легко сжечь кучу денег и времени, так и не получив стабильного качества.*-=-*/p#-=-#