Metal Powder Injection Molding Technology (MIM) je nová technológia práškovej metalurgie tvarovania v blízkosti siete vytvorená zavedením modernej technológie vstrekovania plastov do oblasti práškovej metalurgie.
Technický úvod
Technológia vstrekovania kovových práškov kombinuje multidisciplinárne technológie, ako je technológia tvarovania plastov, chémia polymérov, technológia práškovej metalurgie a veda o kovových materiáloch. Používa formy na vstrekovanie polotovarov foriem a rýchlo vyrába vysokohustotné, vysoko presné, trojrozmerné zložité tvary prostredníctvom spekania. Konštrukčné diely. Najprv sa pevný prášok a organické spojivo rovnomerne premiesia a po granulácii sa vstrekujú do dutiny formy pomocou vstrekovacieho stroja v zahriatom a plastifikovanom stave (~150 ° C) na stuhnutie a potom sa vytvorí predlisek chemickým alebo tepelným rozkladom. Spojivo v produkte sa odstráni a nakoniec sa finálny produkt získa spekaním a zahustením.
Táto procesná technológia má nielen výhody konvenčných procesov práškovej metalurgie, ako je menej krokov, žiadne alebo menej rezania a vysoké ekonomické výhody, ale prekonáva aj nedostatky tradičných produktov práškovej metalurgie, ako sú nerovnomerné materiály, nízke mechanické vlastnosti a ťažkosti pri vytváraní tenkých stien a zložitých štruktúr. Je vhodný najmä pre sériovú výrobu malých, zložitých a špeciálne požadovaných kovových dielov. Má vlastnosti vysokej presnosti, jednotnej štruktúry, vynikajúceho výkonu a nízkych výrobných nákladov.
Tok procesu
Priebeh procesu: spojivo → miešanie → vstrekovanie → odmasťovanie → spekanie → následné spracovanie.
Minerálny prášok
Veľkosť častíc kovového prášku používaného v procese MIM je všeobecne 0,5 ~ 20 μm; teoreticky, čím jemnejšie sú častice, tým väčší je špecifický povrch, čo uľahčuje tvarovanie a spekanie. Tradičný proces práškovej metalurgie používa hrubšie prášky väčšie ako 40 μm.
Organické lepidlo
Funkciou organického lepidla je spájať častice kovového prášku tak, aby zmes mala reológiu a mazivosť, keď sa zahrieva vo valci vstrekovacieho stroja, to znamená, že je to nosič, ktorý poháňa prášok k toku. Preto sa spojivo vyberie ako nosič pre celý prášok. Preto je výber lepivého ťahu kľúčom k celému vstrekovaniu prášku.
Požiadavky na organické lepidlá:
1. Použitie menšieho množstva lepidla môže viesť k lepšej reológii zmesi;
2. Žiadna reakcia, žiadna chemická reakcia s kovovým práškom počas procesu odstraňovania lepidla;
3.Jednoduché odstránenie, v produkte nezostáva žiadny uhlík.
Miešanie
Kovový prášok a organické spojivo sa rovnomerne zmiešajú, aby sa z rôznych surovín vytvorili zmes na vstrekovanie. Rovnomernosť zmesi priamo ovplyvňuje jej tekutosť, čím ovplyvňuje parametre procesu vstrekovania, ako aj hustotu a ďalšie vlastnosti finálneho materiálu. Tento krok procesu vstrekovania je v princípe konzistentný s procesom vstrekovania plastov a podmienky jeho vybavenia sú tiež v podstate rovnaké. Počas procesu vstrekovania sa zmiešaný materiál zahrieva vo valci vstrekovacieho stroja na plastový materiál s reologickými vlastnosťami a vstrekuje sa do formy pod vhodným vstrekovacím tlakom na vytvorenie polotovaru. Vstrekovaný polotovar by mal byť mikroskopicky rovnomerný, aby sa produkt počas procesu spekania rovnomerne zmrštil.
Extrakcia
Organické spojivo obsiahnuté vo vylisovanom polotovare sa musí pred spekaním odstrániť. Tento proces sa nazýva extrakcia. Proces extrakcie musí zabezpečiť, aby sa lepidlo postupne uvoľnilo z rôznych častí polotovaru pozdĺž malých kanálikov medzi časticami bez zníženia pevnosti polotovaru. Rýchlosť odstraňovania spojiva sa vo všeobecnosti riadi difúznou rovnicou. Spekaním sa môže zmrštiť a zhustiť porézny odmastený polotovar na produkty s určitou štruktúrou a vlastnosťami. Hoci výkonnosť výrobkov súvisí s mnohými procesnými faktormi pred spekaním, v mnohých prípadoch má proces spekania veľký alebo dokonca rozhodujúci vplyv na metalografickú štruktúru a vlastnosti konečného produktu.
Následné spracovanie
Pre diely s presnejšími požiadavkami na veľkosť je potrebné potrebné následné spracovanie. Tento proces je rovnaký ako proces tepelného spracovania konvenčných kovových výrobkov.
Výhody procesu
MIM využíva vlastnosti technológie práškovej metalurgie na spekanie mechanických dielov s vysokou hustotou, dobrými mechanickými vlastnosťami a kvalitou povrchu; zároveň využíva vlastnosti vstrekovania plastov na výrobu tvarovo zložitých dielov vo veľkých množstvách a efektívne.
1. Môžu byť vytvorené konštrukčné diely s veľmi zložitými štruktúrami.
Tradičné spracovanie kovov vo všeobecnosti zahŕňa spracovanie kovových dosiek na výrobky prostredníctvom sústruženia, frézovania, hobľovania, brúsenia, vŕtania, vyvrtávania atď. Kvôli technickým nákladom a problémom s časovými nákladmi je ťažké, aby takéto výrobky mali zložité štruktúry. MIM používa vstrekovací stroj na vstrekovanie polotovaru produktu, aby sa zabezpečilo, že materiál úplne vyplní dutinu formy, čím sa zabezpečí realizácia vysoko komplexnej štruktúry dielu.
2. Výrobok má jednotnú mikroštruktúru, vysokú hustotu a dobrý výkon.
Za normálnych okolností môže hustota lisovaných výrobkov dosiahnuť maximálne 85 % teoretickej hustoty; hustota produktov získaných technológiou MIM môže dosiahnuť viac ako 96%.
3. Vysoká účinnosť, ľahko dosiahnuteľná masová a veľkosériová výroba.
Kovová forma používaná v technológii MIM má životnosť ekvivalentnú životnosti technických foriem na vstrekovanie plastov. Vďaka použitiu kovových foriem je MIM vhodný pre hromadnú výrobu dielov.
4. Široká škála použiteľných materiálov a široké oblasti použitia.
MIM môže používať takmer väčšinu kovových materiálov a vzhľadom na hospodárnosť patria medzi hlavné aplikačné materiály kovy na báze železa, niklu, nízkolegované, medené, rýchlorezné ocele, nehrdzavejúca oceľ, zliatina gramových ventilov, slinutý karbid a kovy na báze titánu.
5.Výrazne šetrite suroviny
Vo všeobecnosti je miera využitia kovu pri spracovaní a tvárnení kovov relatívne nízka. MIM môže výrazne zlepšiť mieru využitia surovín, čo je teoreticky 100% využitie.
6. Proces MIM využíva jemný prášok na úrovni mikrónov.
Dokáže nielen urýchliť zmršťovanie spekaním, pomôcť zlepšiť mechanické vlastnosti materiálov, predĺžiť únavovú životnosť materiálov, ale aj zlepšiť odolnosť proti korózii pod napätím a magnetické vlastnosti.
Oblasti použitia
Jej produkty sú široko používané v priemyselných oblastiach, ako je elektronické informačné inžinierstvo, biomedicínske vybavenie, kancelárske vybavenie, automobily, stroje, hardvér, športové vybavenie, hodinársky priemysel, zbrane a letecký priemysel.
1.Počítače a ich pomocné zariadenia: ako sú časti tlačiarne, magnetické jadrá, kolíky a hnacie časti;
2. Nástroje: ako sú vrtáky, frézy, dýzy, pištoľové vrtáky, špirálové frézy, dierovače, nástrčné kľúče, elektrické náradie, ručné náradie atď.;
3. Domáce spotrebiče: ako sú puzdrá na hodinky, retiazky na hodinky, elektrické zubné kefky, nožnice, vejáre, golfové hlavy, šperky, svorky na guľôčkové perá, hlavy rezacích nástrojov a iné časti;
4. Časti pre lekárske stroje: ako sú ortodontické rámy, nožnice a pinzety;
5. Vojenské časti: chvosty rakiet, časti zbraní, hlavice, kryty proti prachu a časti zápaliek;
6. Elektrické časti: elektronické obaly, mikromotory, elektronické časti, senzorové zariadenia;
7. Mechanické časti: ako sú stroje na kyprenie bavlny, textilné stroje, kulmovacie stroje, kancelárske stroje atď.;
8. Automobilové a námorné diely: ako je vnútorný krúžok spojky, objímka vidlice, objímka rozdeľovača, vedenie ventilu, synchronizačný náboj, časti airbagu atď.
