Metal Powder Injection Molding Technology (MIM) is een nieuwe poedermetallurgie bijna-net-vorm giettechnologie gevormd door de introductie van moderne kunststof spuitgiettechnologie op het gebied van poedermetallurgie.
Technische introductie
Metaalpoederspuitgiettechnologie combineert multidisciplinaire technologieën zoals kunststofvormtechnologie, polymeerchemie, poedermetallurgietechnologie en metaalmateriaalkunde. Het maakt gebruik van mallen om plano's te spuitgieten en produceert snel driedimensionale, complexe vormen met hoge dichtheid en hoge dichtheid door middel van sinteren. Structurele onderdelen. Eerst worden het vaste poeder en het organische bindmiddel gelijkmatig gekneed en na granulatie worden ze met een spuitgietmachine in de vormholte geïnjecteerd in een verwarmde en geplastificeerde toestand (~150 ° C) om te stollen, en vervolgens wordt de parison gevormd door chemische of thermische ontleding. Het bindmiddel in het product wordt verwijderd en uiteindelijk wordt het eindproduct verkregen door sinteren en verdichten.
Deze procestechnologie heeft niet alleen de voordelen van conventionele poedermetallurgische processen, zoals minder stappen, geen of minder snijden en hoge economische voordelen, maar overwint ook de tekortkomingen van traditionele poedermetallurgische producten, zoals ongelijke materialen, lage mechanische eigenschappen en moeilijkheden bij het vormen van dunne wanden en complexe structuren. Het is vooral geschikt voor massaproductie van kleine, complexe en speciaal vereiste metalen onderdelen. Het heeft de kenmerken van hoge precisie, uniforme structuur, uitstekende prestaties en lage productiekosten.
Processtroom
Processtroom: bindmiddel → mengen → spuitgieten → ontvetten → sinteren → nabewerking.
Mineraal poeder
De deeltjesgrootte van metaalpoeder dat in het MIM-proces wordt gebruikt, is over het algemeen 0,5 ~ 20 μm; theoretisch geldt: hoe fijner de deeltjes, hoe groter het specifieke oppervlak, waardoor het gemakkelijker te vormen en te sinteren is. Het traditionele poedermetallurgieproces maakt gebruik van grovere poeders groter dan 40 μm.
Organische lijm
De functie van de organische lijm is om de metaalpoederdeeltjes zo te binden dat het mengsel reologie en gladheid heeft bij verhitting in de cilinder van de injectiemachine, dat wil zeggen dat het een drager is die het poeder laat stromen. Daarom wordt het bindmiddel gekozen als drager voor het gehele poeder. Daarom is de keuze voor kleverige trekkracht de sleutel tot het gehele poederspuitgieten.
Vereisten voor organische lijmen:
1. Het gebruik van minder lijm kan een betere reologie van het mengsel veroorzaken;
2. Geen reactie, geen chemische reactie met metaalpoeder tijdens het lijmverwijderingsproces;
3. Gemakkelijk te verwijderen, er blijft geen koolstof in het product achter.
Mengen
Het metaalpoeder en het organische bindmiddel worden gelijkmatig met elkaar gemengd om van verschillende grondstoffen een mengsel te maken voor spuitgieten. De uniformiteit van het mengsel heeft rechtstreeks invloed op de vloeibaarheid ervan, waardoor de parameters van het spuitgietproces worden beïnvloed, evenals de dichtheid en andere eigenschappen van het uiteindelijke materiaal. Deze stap van het spuitgietproces komt in principe overeen met het kunststofspuitgietproces en ook de uitrustingsomstandigheden zijn in principe hetzelfde. Tijdens het spuitgietproces wordt het gemengde materiaal in de cilinder van de injectiemachine verwarmd tot een plastic materiaal met reologische eigenschappen, en onder de juiste injectiedruk in de mal geïnjecteerd om een plano te vormen. De spuitgegoten plano moet microscopisch uniform zijn, zodat het product tijdens het sinterproces gelijkmatig krimpt.
Extractie
Het organische bindmiddel in het gevormde plano moet vóór het sinteren worden verwijderd. Dit proces wordt extractie genoemd. Het extractieproces moet ervoor zorgen dat de lijm geleidelijk uit verschillende delen van de plano wordt afgevoerd langs de kleine kanaaltjes tussen de deeltjes, zonder de sterkte van de plano te verminderen. De snelheid waarmee het bindmiddel wordt verwijderd volgt in het algemeen de diffusievergelijking. Door sinteren kan de poreuze, ontvette plano krimpen en verdichten tot producten met een bepaalde structuur en eigenschappen. Hoewel de prestaties van producten verband houden met veel procesfactoren vóór het sinteren, heeft het sinterproces in veel gevallen een grote of zelfs beslissende invloed op de metallografische structuur en eigenschappen van het eindproduct.
Nabewerking
Voor onderdelen met nauwkeurigere maatvereisten is de nodige nabewerking vereist. Dit proces is hetzelfde als het warmtebehandelingsproces van conventionele metaalproducten.
Procesvoordelen
MIM gebruikt de kenmerken van poedermetallurgietechnologie om mechanische onderdelen te sinteren met een hoge dichtheid, goede mechanische eigenschappen en oppervlaktekwaliteit; Tegelijkertijd maakt het gebruik van de kenmerken van kunststofspuitgieten om onderdelen met complexe vormen in grote hoeveelheden en efficiënt te produceren.
1. Er kunnen structurele delen met zeer complexe structuren worden gevormd.
Traditionele metaalverwerking omvat doorgaans het verwerken van metalen platen tot producten door middel van draaien, frezen, schaven, slijpen, boren, kotteren, enz. Vanwege technische kosten en tijdskosten is het voor dergelijke producten moeilijk om complexe structuren te hebben. MIM gebruikt een injectiemachine om het onbewerkte product te injecteren om ervoor te zorgen dat het materiaal de vormholte volledig vult, waardoor de zeer complexe structuur van het onderdeel wordt gerealiseerd.
2.Het product heeft een uniforme microstructuur, hoge dichtheid en goede prestaties.
Onder normale omstandigheden kan de dichtheid van geperste producten maximaal 85% van de theoretische dichtheid bereiken; de dichtheid van producten verkregen door MIM-technologie kan meer dan 96% bereiken.
3. Hoge efficiëntie, gemakkelijk te bereiken massa- en grootschalige productie.
De metalen mal die in de MIM-technologie wordt gebruikt, heeft een levensduur die gelijkwaardig is aan die van technische kunststof spuitgietmatrijzen. Door het gebruik van metalen mallen is MIM geschikt voor massaproductie van onderdelen.
4. Breed scala aan toepasselijke materialen en brede toepassingsgebieden.
MIM kan bijna de meeste metalen materialen gebruiken, en gezien de zuinigheid zijn de belangrijkste toepassingsmaterialen onder meer op ijzer gebaseerd, op nikkel gebaseerd, laaggelegeerd, op koper gebaseerd, snelstaal, roestvrij staal, gramventiellegering, gecementeerd carbide en op titanium gebaseerde metalen.
5. Aanzienlijk grondstoffen besparen
Over het algemeen is de benuttingsgraad van metaal bij de metaalverwerking en -vorming relatief laag. MIM kan de benuttingsgraad van grondstoffen aanzienlijk verbeteren, wat in theorie een benutting van 100% is.
6. Het MIM-proces maakt gebruik van fijn poeder op micronniveau.
Het kan niet alleen de sinterkrimp versnellen, de mechanische eigenschappen van materialen helpen verbeteren, de levensduur van materialen verlengen, maar ook de weerstand tegen spanningscorrosie en magnetische eigenschappen verbeteren.
Toepassingsgebieden
De producten worden veel gebruikt op industriële gebieden zoals elektronische informatie-engineering, biomedische apparatuur, kantoorapparatuur, auto's, machines, hardware, sportuitrusting, horloge-industrie, wapens en ruimtevaart.
1. Computers en hun ondersteunende faciliteiten: zoals printeronderdelen, magnetische kernen, slagpennen en aandrijfonderdelen;
2. Gereedschap: zoals boren, frezen, mondstukken, kanonboren, spiraalfrezen, ponsen, doppen, sleutels, elektrisch gereedschap, handgereedschap, enz.;
3. Huishoudelijke apparaten: zoals horlogekasten, horlogekettingen, elektrische tandenborstels, scharen, ventilatoren, golfkoppen, sieradenschakels, balpenklemmen, snijgereedschapkoppen en andere onderdelen;
4. Onderdelen voor medische machines: zoals orthodontische frames, scharen en pincetten;
5. Militaire onderdelen: raketstaarten, kanononderdelen, kernkoppen, kruitdeksels en ontstekeronderdelen;
6.Elektrische onderdelen: elektronische verpakkingen, micromotoren, elektronische onderdelen, sensorapparatuur;
7. Mechanische onderdelen: zoals machines voor het losmaken van katoen, textielmachines, krulmachines, kantoormachines, enz.;
8. Auto- en maritieme onderdelen: zoals koppelingsbinnenring, vorkhuls, verdelerhuls, klepgeleider, synchronisatienaaf, airbagonderdelen, enz.
