Metal Powder Injection Molding Technology (MIM) er en ny pulvermetallurgisk nær-nettformstøpingsteknologi dannet ved å introdusere moderne plastsprøytestøpingsteknologi innen pulvermetallurgi.
Teknisk introduksjon
Metallpulversprøytestøpingsteknologi kombinerer tverrfaglige teknologier som plaststøpeteknologi, polymerkjemi, pulvermetallurgiteknologi og metallmaterialvitenskap. Den bruker støpeformer til å sprøytestøpe emner og produserer raskt tredimensjonale komplekse former med høy tetthet, høy presisjon gjennom sintring. Strukturelle deler. Først eltes det faste pulveret og det organiske bindemidlet jevnt, og etter granulering injiseres de inn i formhulen med en sprøytestøpemaskin i en oppvarmet og myknet tilstand (~150 °C) for størkning, og deretter dannes parisonen ved kjemisk eller termisk dekomponering. Bindemidlet i produktet fjernes, og til slutt oppnås sluttproduktet ved sintring og fortetting.
Denne prosessteknologien har ikke bare fordelene med konvensjonelle pulvermetallurgiske prosesser som færre trinn, ingen eller mindre kutting og høye økonomiske fordeler, men overvinner også manglene til tradisjonelle pulvermetallurgiprodukter som ujevne materialer, lave mekaniske egenskaper og vanskeligheter med å danne tynne vegger og komplekse strukturer. Den er spesielt egnet for masseproduksjon av små, komplekse og spesielt nødvendige metalldeler. Den har egenskapene til høy presisjon, jevn struktur, utmerket ytelse og lave produksjonskostnader.
Prosessflyt
Prosessflyt: bindemiddel → blanding → sprøytestøping → avfetting → sintring → etterbehandling.
Mineralpulver
Partikkelstørrelsen på metallpulver som brukes i MIM-prosessen er vanligvis 0,5 ~ 20μm; teoretisk sett, jo finere partiklene er, desto større er det spesifikke overflatearealet, noe som gjør det lettere å forme og sintre. Den tradisjonelle pulvermetallurgiprosessen bruker grovere pulvere større enn 40 μm.
Organisk lim
Funksjonen til det organiske limet er å binde metallpulverpartiklene slik at blandingen har reologi og smøreevne når den varmes opp i tønnen til injeksjonsmaskinen, det vil si at det er en bærer som driver pulveret til å flyte. Derfor er bindemiddelet valgt til å være bæreren for hele pulveret. Derfor er valget av sticky pull nøkkelen til hele pulversprøytestøpingen.
Krav til organiske lim:
1. Bruk av mindre lim kan gi bedre reologi av blandingen;
2. Ingen reaksjon, ingen kjemisk reaksjon med metallpulver under fjerningsprosessen;
3. Lett å fjerne, ingen karbon er igjen i produktet.
Blanding
Metallpulveret og det organiske bindemidlet blandes jevnt sammen for å lage ulike råmaterialer til en blanding for sprøytestøping. Ensartetheten til blandingen påvirker direkte dens fluiditet, og påvirker dermed parametrene for sprøytestøpingsprosessen, så vel som tettheten og andre egenskaper til det endelige materialet. Dette trinnet i sprøytestøpeprosessen er i prinsippet konsistent med plastsprøytestøpeprosessen, og utstyrsforholdene er også i utgangspunktet de samme. Under sprøytestøpeprosessen varmes det blandede materialet i tønnen til injeksjonsmaskinen til et plastmateriale med reologiske egenskaper, og injiseres i formen under passende injeksjonstrykk for å danne et emne. Det sprøytestøpte emnet skal være mikroskopisk jevnt slik at produktet krymper jevnt under sintringsprosessen.
Utvinning
Det organiske bindemidlet i det støpte emnet må fjernes før sintring. Denne prosessen kalles ekstraksjon. Ekstraksjonsprosessen må sikre at limet gradvis slippes ut fra ulike deler av emnet langs de bittesmå kanalene mellom partiklene uten å redusere emnets styrke. Hastigheten for fjerning av bindemiddel følger generelt diffusjonsligningen. Sintring kan krympe og fortette det porøse avfettede emnet til produkter med visse strukturer og egenskaper. Selv om ytelsen til produktene er relatert til mange prosessfaktorer før sintring, har sintringsprosessen i mange tilfeller stor eller til og med avgjørende innvirkning på den metallografiske strukturen og egenskapene til sluttproduktet.
Etterbehandling
For deler med mer presise størrelseskrav kreves nødvendig etterbehandling. Denne prosessen er den samme som varmebehandlingsprosessen for konvensjonelle metallprodukter.
Prosessfordeler
MIM bruker egenskapene til pulvermetallurgiteknologi til å sintre mekaniske deler med høy tetthet, gode mekaniske egenskaper og overflatekvalitet; samtidig bruker den egenskapene til plastsprøytestøping for å produsere deler med komplekse former i store mengder og effektivt.
1. Strukturelle deler med svært komplekse strukturer kan dannes.
Tradisjonell metallbearbeiding innebærer generelt å bearbeide metallplater til produkter gjennom dreiing, fresing, høvling, sliping, boring, boring osv. På grunn av tekniske kostnader og tidskostnader er det vanskelig for slike produkter å ha komplekse strukturer. MIM bruker en injeksjonsmaskin for å injisere produktemnet for å sikre at materialet fyller formhulen fullt ut, og dermed sikre realiseringen av delens svært komplekse struktur.
2. Produktet har jevn mikrostruktur, høy tetthet og god ytelse.
Under normale omstendigheter kan tettheten til pressede produkter bare nå maksimalt 85 % av den teoretiske tettheten; tettheten av produkter oppnådd ved MIM-teknologi kan nå mer enn 96%.
3. Høy effektivitet, lett å oppnå masse og storskala produksjon.
Metallformen som brukes i MIM-teknologien har en levetid som tilsvarer den for tekniske sprøytestøpeformer i plast. På grunn av bruken av metallformer er MIM egnet for masseproduksjon av deler.
4. Bredt utvalg av anvendelige materialer og brede bruksområder.
MIM kan bruke nesten de fleste metallmaterialer, og med tanke på økonomi, inkluderer de viktigste bruksmaterialene jernbaserte, nikkelbaserte, lavlegerte, kobberbaserte, høyhastighetsstål, rustfritt stål, gramventillegering, sementert karbid og titanbaserte metaller.
5. Spare råvarer betydelig
Generelt er utnyttelsesgraden av metall i metallbearbeiding og forming relativt lav. MIM kan i stor grad forbedre utnyttelsesgraden av råvarer, som teoretisk er 100 % utnyttelse.
6. MIM-prosessen bruker fint pulver på mikronnivå.
Det kan ikke bare akselerere sintringskrymping, bidra til å forbedre de mekaniske egenskapene til materialer, forlenge utmattelseslevetiden til materialer, men også forbedre motstanden mot spenningskorrosjon og magnetiske egenskaper.
Bruksområder
Produktene er mye brukt i industrielle felt som elektronisk informasjonsteknikk, biomedisinsk utstyr, kontorutstyr, biler, maskiner, maskinvare, sportsutstyr, klokkeindustri, våpen og romfart.
1. Datamaskiner og deres hjelpefasiliteter: slik som skriverdeler, magnetiske kjerner, slagstifter og drivdeler;
2. Verktøy: slik som borkroner, kutterbits, dyser, pistolbor, spiralfresere, stanser, stikkontakter, skiftenøkler, elektrisk verktøy, håndverktøy, etc.;
3. Husholdningsapparater: slik som urkasser, klokkekjeder, elektriske tannbørster, sakser, vifter, golfhoder, smykkelenker, kulepennklemmer, skjæreverktøyhoder og andre deler;
4.Deler til medisinsk maskineri: slik som kjeveortopedisk rammer, sakser og pinsett;
5. Militære deler: raketthaler, våpendeler, stridshoder, pulverdeksler og luntedeler;
6.Elektriske deler: elektronisk emballasje, mikro-motorer, elektroniske deler, sensor enheter;
7. Mekaniske deler: som bomullsløsningsmaskiner, tekstilmaskiner, krøllemaskiner, kontormaskiner, etc.;
8. Bil- og marinedeler: slik som innerring for clutch, gaffelhylse, fordelerhylse, ventilføring, synkroniseringsnav, kollisjonsputedeler, etc.
