Tehnologija brizganja kovin v prahu (MIM) je nova tehnologija brizganja praškaste metalurgije v skoraj neto obliki, oblikovana z uvedbo sodobne tehnologije brizganja plastike na področju prašne metalurgije.
Tehnični uvod
Tehnologija brizganja kovinskega prahu združuje večdisciplinarne tehnologije, kot so tehnologija oblikovanja plastike, kemija polimerov, tehnologija praškaste metalurgije in znanost o kovinskih materialih. Uporablja kalupe za brizganje surovcev in s sintranjem hitro izdeluje tridimenzionalne kompleksne oblike z visoko gostoto, visoko natančnostjo. Strukturni deli. Najprej se trdni prah in organsko vezivo enakomerno zgneteta in se po granulaciji vbrizgata v votlino kalupa s strojem za brizganje v segretem in plastificiranem stanju (~150 °C) za strjevanje, nato pa se s kemično ali toplotno razgradnjo oblikuje parison. Vezivo v izdelku odstranimo, na koncu pa s sintranjem in zgoščevanjem dobimo končni izdelek.
Ta procesna tehnologija nima le prednosti običajnih postopkov praškaste metalurgije, kot je manj korakov, nič ali manj rezanja in velike gospodarske koristi, ampak tudi premaguje pomanjkljivosti tradicionalnih izdelkov praškaste metalurgije, kot so neenakomerni materiali, nizke mehanske lastnosti in težave pri oblikovanju tankih sten in kompleksnih struktur. Še posebej je primeren za množično proizvodnjo majhnih, kompleksnih in posebno zahtevanih kovinskih delov. Ima značilnosti visoke natančnosti, enotne strukture, odlične zmogljivosti in nizkih proizvodnih stroškov.
Potek procesa
Potek procesa: vezivo → mešanje → brizganje → razmaščevanje → sintranje → naknadna obdelava.
Mineralni prah
Velikost delcev kovinskega prahu, ki se uporablja v procesu MIM, je običajno 0,5 ~ 20 μm; teoretično velja, da bolj drobni kot so delci, večja je specifična površina, zaradi česar je lažje oblikovati in sintrati. Tradicionalni postopek prašne metalurgije uporablja grobejše prahove, večje od 40 μm.
Organsko lepilo
Funkcija organskega lepila je, da zlepi delce kovinskega prahu, tako da ima zmes reologijo in mazljivost, ko se segreje v sodu stroja za brizganje, to pomeni, da je nosilec, ki poganja prah, da teče. Zato je vezivo izbrano kot nosilec za celoten prah. Zato je izbira lepljive poteze ključ do celotnega brizganja prahu.
Zahteve za organska lepila:
1. Uporaba manj lepila lahko povzroči boljšo reologijo mešanice;
2. Brez reakcije, brez kemične reakcije s kovinskim prahom med postopkom odstranjevanja lepila;
3. Enostavno odstranjevanje, v izdelku ni ostankov ogljika.
Mešanje
Kovinski prah in organsko vezivo se enakomerno zmešata, da se iz različnih surovin oblikuje mešanica za brizganje. Enotnost zmesi neposredno vpliva na njeno fluidnost, s čimer vpliva na parametre procesa brizganja, pa tudi na gostoto in druge lastnosti končnega materiala. Ta korak postopka brizganja je načeloma skladen s postopkom brizganja plastike, pogoji opreme pa so v bistvu enaki. Med postopkom brizganja se mešani material segreje v cevi stroja za brizganje v plastični material z reološkimi lastnostmi in se vbrizga v kalup pod ustreznim tlakom brizganja, da se oblikuje surovec. Brizgani surovec mora biti mikroskopsko enakomeren, da se izdelek med procesom sintranja enakomerno krči.
Ekstrakcija
Pred sintranjem je treba odstraniti organsko vezivo v oblikovanem surovcu. Ta proces se imenuje ekstrakcija. Postopek ekstrakcije mora zagotoviti, da se lepilo postopoma odvaja iz različnih delov surovca vzdolž drobnih kanalov med delci, ne da bi se zmanjšala trdnost surovca. Hitrost odstranitve veziva na splošno sledi difuzijski enačbi. Sintranje lahko skrči in zgosti porozni razmaščeni surovec v izdelke z določeno strukturo in lastnostmi. Čeprav je zmogljivost izdelkov povezana s številnimi procesnimi dejavniki pred sintranjem, ima v mnogih primerih proces sintranja velik ali celo odločilen vpliv na metalografsko strukturo in lastnosti končnega izdelka.
Naknadna obdelava
Za dele z natančnejšimi zahtevami glede velikosti je potrebna naknadna obdelava. Ta postopek je enak postopku toplotne obdelave običajnih kovinskih izdelkov.
Prednosti postopka
MIM uporablja značilnosti tehnologije praškaste metalurgije za sintranje mehanskih delov z visoko gostoto, dobrimi mehanskimi lastnostmi in kakovostjo površine; hkrati pa uporablja značilnosti brizganja plastike za proizvodnjo delov kompleksnih oblik v velikih količinah in učinkovito.
1. Oblikujejo se lahko strukturni deli z zelo zapletenimi strukturami.
Tradicionalna obdelava kovin na splošno vključuje predelavo kovinskih plošč v izdelke s struženjem, rezkanjem, skobljanjem, brušenjem, vrtanjem itd. Zaradi težav s tehničnimi in časovnimi stroški imajo takšni izdelki težko kompleksno strukturo. MIM uporablja stroj za brizganje za brizganje surovca izdelka, da zagotovi, da material v celoti zapolni votlino kalupa, s čimer zagotovi realizacijo zelo kompleksne strukture dela.
2. Izdelek ima enotno mikrostrukturo, visoko gostoto in dobro delovanje.
V normalnih okoliščinah lahko gostota stisnjenih izdelkov doseže največ 85 % teoretične gostote; gostota izdelkov, pridobljenih s tehnologijo MIM, lahko doseže več kot 96%.
3. Visoka učinkovitost, enostavno doseganje množične in obsežne proizvodnje.
Kovinski kalup, ki se uporablja v tehnologiji MIM, ima življenjsko dobo enakovredno življenjski dobi kalupov za brizganje plastike. Zaradi uporabe kovinskih kalupov je MIM primeren za masovno proizvodnjo delov.
4. Široka paleta uporabnih materialov in široka področja uporabe.
MIM lahko uporablja skoraj večino kovinskih materialov, glede na ekonomičnost pa glavni materiali za uporabo vključujejo kovine na osnovi železa, na osnovi niklja, nizko legirane kovine, na osnovi bakra, hitroreznega jekla, nerjavečega jekla, zlitine gramskega ventila, cementnega karbida in kovine na osnovi titana.
5. Znatno prihranite surovine
Na splošno je stopnja izkoriščenosti kovine pri obdelavi in oblikovanju kovin relativno nizka. MIM lahko močno izboljša stopnjo izkoriščenosti surovin, kar je teoretično 100% izkoriščenost.
6. Postopek MIM uporablja mikronski fin prah.
Ne samo, da lahko pospeši sintranje krčenja, pomaga izboljšati mehanske lastnosti materialov, podaljša življenjsko dobo materialov ob utrujenosti, ampak tudi izboljša odpornost proti napetostni koroziji in magnetne lastnosti.
Področja uporabe
Njegovi izdelki se pogosto uporabljajo na industrijskih področjih, kot so elektronski informacijski inženiring, biomedicinska oprema, pisarniška oprema, avtomobili, stroji, strojna oprema, športna oprema, industrija ur, orožje in vesoljska industrija.
1. Računalniki in njihove pomožne naprave: kot so deli tiskalnikov, magnetna jedra, udarne igle in pogonski deli;
2. Orodja: kot so svedri, rezalni nastavki, šobe, pištolski svedri, spiralni rezkarji, luknjači, nasadni ključi, ključi, električna orodja, ročna orodja itd.;
3. Gospodinjski aparati: kot so ohišja za ure, verižice za ure, električne zobne ščetke, škarje, pahljače, glave za golf, členi za nakit, sponke za kemične svinčnike, glave rezalnih orodij in drugi deli;
4. Deli za medicinske stroje: kot so ortodontski okvirji, škarje in pincete;
5. Vojaški deli: repi izstrelkov, deli pušk, bojne glave, smodniški pokrovi in deli vžigalnih vžigalnih vžig;
6.Električni deli: elektronska embalaža, mikro motorji, elektronski deli, senzorske naprave;
7.Mehanski deli: kot so stroji za rahljanje bombaža, tekstilni stroji, stroji za kodranje, pisarniški stroji itd.;
8. Avtomobilski in pomorski deli: kot so notranji obroč sklopke, tulec vilic, razdelilni tulec, vodilo ventila, sinhronizacijsko pesto, deli zračne blazine itd.
