Haeba u batla likarolo tse nyane tsa tšepe tse rarahaneng, mohlomong u kile ua kopana le mabitso a mabeli a tšebetso: metal injection molding (MIM) le investing casting. Ka bobeli li ts'episa libopeho tse haufi le marang-rang, ka bobeli li sebetsana le lijeometri tse rarahaneng, 'me ka bobeli li qotsoa khafetsa joalo ka mefuta e meng ea karolo e tšoanang. Leha ho le joalo ha li fetohe. Khetho lipakeng tsa tsona e ama matsete a lisebelisoa, mamello e ka fihlellehang, palo e tlase ea odara, 'me qetellong theko ea yuniti ka bophahamo ba tlhahiso ea hau.
Tataiso ena e qhekella seo MIM e hlileng e fanang ka sona, moo e fapaneng le ts'ebetso ea matsete, le mokhoa oa ho etsa qeto ea hore na ke ts'ebetso efe e lumellanang le karolo ea hau - ho fapana le ho qobella karolo ea hau ts'ebetsong e fosahetseng.
MIM hang-hang: Seo Ha e le Hantle Tshebetso e se Fanang
Ho bopa ka ente ea tšepe ke ea lelapa la phofo la metallurgy. Phofo e ntle ea tšepe e kopantsoe le polymer binder ho etsa phepelo ea lijo, ebe e kenngoa ka har'a mokoti oa hlobo - joalo ka ho bopa ente ea polasetiki. Karolo e "tala" e hlahisoang e kenella ka har'a debinding ho tlosa binder, e lateloa ke sintering ka mocheso o phahameng. Nakong ea sintering, karolo e teteana le ho honyela, hangata e fihla ho 95% ea tekano ea teori.
Litlamorao tse sebetsang tsa ts'ebetso ena li hlalosa enfelopo ea bokhoni ba MIM:
Boholo bo tloaelehileng ba karolo. Boholo ba likarolo tsa MIM li boima bo pakeng tsa 0.1 g le 50 g. Likarolo tse ka bang 200–240 g lia khonahala, leha maemo a moruo a ka tlase ho 50 g.
Mamello. Ho mamellana ha-sintered ka kakaretso ho oela ka har'a ± 0.5% ea tekanyo ea lebitso, leha litekanyo tse nyane li ka fihlela mamello e matla ka ho fetesisa. Tataiso e emelang mamello e bonts'a ± 0.03 mm bakeng sa litekanyo tse ka tlase ho 3 mm, e nyolohela ho ± 0.5% bakeng sa litekanyo tse ka holimo ho 60 mm. Tsena ke litekanyetso tse tloaelehileng; bokhoni ba sebele bo itšetlehile ka thepa, geometry le lisebelisoa.
Botenya bo fokolang ba lebota. MIM e ka bopa mabota ho isa ho hoo e ka bang 0.3 mm joalo ka sepheo se tloaelehileng sa moralo. Mabota a masesaane a ka khoneha tlas'a maemo a ikhethang le li-geometri tse ntle, empa 0.3 mm ke motheo o sebetsang oa ho lumellana ha tlhahiso.
Qetello ea bokaholimo. Likarolo tsa MIM tse sirelelitsoeng hangata li fihlella bokhachane bo kaholimo ho Ra 0.8-1.6 μm bakeng sa likarolo tsa tlhahiso, tse nang le liphetho tse ntle tse ka fihlellehang tlasa phofo e ntlafalitsoeng le maemo a lisebelisoa.
Lisebelisoa. MIM e sebetsa hantle ka litšepe tse sa hloekang, litšepe tsa alloy tse tlase, li-alloys tsa titanium, lisebelisoa tsa koporo, le cobalt-chromium. Ha e tšoanelehe haholo ho aluminium le zinki ka lebaka la mathata a oxidation nakong ea ho qoelisoa le ho sintering.
Kamoo MIM e Bapisang le Investment Casting: Karohano ea Dimension-by-Dimension
Ho lahla chelete - hape ho bitsoa "lahleha ea boka" - ho sebelisa boka ba boka bo koahetsoeng ka ceramic ho etsa hlobo, e ntan'o tlatsoa ka tšepe e qhibilihisitsoeng. Mekhoa ena e 'meli e kopana ka bokhoni ba eona ba ho hlahisa likaroloana tsa tšepe tse rarahaneng, tse nyenyane ho ea ho tse bohareng, empa li fapana ka mekhahlelo e mengata ea bohlokoa.
Mamello le Dimensional Consistency
MIM's as-sintered tolerance ea hoo e ka bang ± 0.5% ke e 'ngoe ea lintlha tsa eona tse matla tsa ho rekisa likarolo tse nyane. Hobane karolo e bōpiloe ka sekoting sa tšepe 'me e kenngoa tlas'a maemo a laoloang, ho lumellana ha dimensional ho pholletsa le tlhahiso ea tlhahiso hangata ho phahame.
Limaraka tsa mamello bakeng sa ho etsa matsete hangata li hlalosoa ho sebelisoa limaraka tsa ISO 8062-3 DCTG; limaraka tse ka fihlellehang li ipapisitse le alloy, sistimi ea likhetla, le bokhoni ba ho fumana. Joalo ka sesupo se akaretsang, mamello ea ho etsa matsete e lokolohile ho feta ea MIM's ± 0.5% ka likarolo tse nyane, leha e ka ba tse lekaneng bakeng sa litekanyo tse kholo moo meeli ea boholo ba MIM e etsang hore e se sebetse. Bakeng sa likarolo tse nang le likarolo tse nyane tsa bohlokoa, MIM hangata e na le moeli; bakeng sa likarolo tse kholo tse nang le litlhoko tse itekanetseng tsa mamello, ho kenya chelete hangata e lekane.
Boholo bo fokolang ba Sebopeho le Botenya ba Lerako
Mona ke moo lits'ebetso tsena tse peli li fapaneng haholo ka mokhoa o bonahalang. MIM's powder-binder feedstock e phalla ka har'a lintlha tsa hlobo e ntle, e nolofalletsang mabota ho fihla ho hoo e ka bang 0.3 mm le masoba a manyane a sefapano, likoti, le masela a ka holimo a ka bang thata kapa a ke keng a khoneha ho a etsa. Ho etsa matsete ho ka hlahisa marako a batlang a le mosesaane-hangata a 1.0-1.5 mm ho itšetlehile ka motsoako le geometry-empa e loantšana le likarolo tse nyenyane tsa millimeter tseo MIM e sebetsanang le tsona ka tloaelo. Haeba moralo oa hau o kenyelletsa likhopo tse tšesaane, ho kobeha hantle, kapa masoba a manyane a foufetseng, MIM ke eona e loketseng ka tlhaho.
Boholo le Boima ba Karolo
Sebaka se monate sa moruo sa MIM ke likaroloana tse nyane: ka tlase ho 50 g, mme hangata ho feta 200 g. Ts'ebetso ea matsete e akaretsa boholo bo pharalletseng, ho tloha ho ligrama tse 'maloa ho isa ho tse fetang 100 kg, leha e le tlholisano e ngata haholo bakeng sa likarolo tse ka holimo ho boholo moo tefiso ea lisebelisoa tsa MIM e bang thibelo. Bakeng sa bracket ea 5 g, mekhoa ka bobeli e ka qotsa; bakeng sa matlo a 500 g, ho kenya lichelete ke khetho e sebetsang.
Surface Finish
Libaka tse sirelelitsoeng tsa MIM hangata li boreleli ho feta libaka tsa ho etsa matsete. MIM e fihlella Ra 0.8–1.6 μm likarolong tsa tlhahiso ntle le ts'ebetso ea bobeli. Investment casting surface finishes e itšetlehile ka tsamaiso ea likhetla; Libaka tse tloaelehileng tsa ho lahlela li maemong a Ra 6.3–12.5 μm, 'me liphetho tse boreleli li ka fihlelleha ka taolo ea ts'ebetso. Mekhoa ena ka bobeli e ka belisoa kapa ea etsoa ka mochini hore e qetelle hantle, empa hangata MIM e hloka hore ho se ke ha e-ba le ts'ebetso e fokolang ea morao-rao bakeng sa libaka tse sebetsang hantle.
Lintho tse Fetohang
Ts'ebetso ea lichelete e amohela mefuta e mengata ea li-alloys hobane hlobo ea ceramic e mamella mocheso o phahameng 'me ha e arabele ha e qhibiliha ka tsela e tšoanang le ea tsamaiso ea MIM. Li-superalloys tsa nickel, li-alloys tsa cobalt, le aluminium li sebelisoa hangata. MIM e lekanyelitsoe ho li-alloys tse ka fetoloang hore e be phofo e ntle 'me ea sebetsoa ka ho etsa debinding le sintering ntle le oxidation e feteletseng kapa tšilafalo e setseng. Litšepe tse sa hloekang le lisebelisoa tse tlaase tsa alloy li laola tlhahiso ea MIM; titanium e ka khoneha empa e batla ho feta; aluminium ka kakaretso ha e tšoanelehe.
Thepa ea Mechini le Tekano
Likarolo tsa Sintered MIM li fihla ho 95-99% ea tekano ea theory, ka thepa ea mochini e atamelang lisebelisoa tse betliloeng bakeng sa li-alloys tse ngata. Lits'oants'o tsa matsete li teteane ka botlalo maemong a joalo-joalo empa li kanna tsa ba le shrinkage porosity ho ipapisitse le lekhalo le ho tiisa. Papiso ha se boemo bo bonolo: bakeng sa alloy e fanoeng, MIM e ka fana ka khanyetso e ntle ea mokhathala ka lebaka la microstructure e ntle, ha ts'ebetso ea lichelete e ka fana ka ductility e betere likarolong tse teteaneng. Papiso e nepahetseng e itšetlehile ka alloy e khethehileng le nyeoe ea mojaro.
The Economics: Ha MIM e Etsa Boikutlo ba Lichelete (le Ha e sa E etse)
Lisebelisoa tsa MIM li theko e boima. Mofuta o tloaelehileng oa sekoti se le seng kapa sekoti se tlaase se bitsa chelete e ka bang $8,000 ho ea ho $30,000, e nyolohang bakeng sa lisebelisoa tse rarahaneng tsa li-cavity tse ngata. Letsete leo le tlameha ho fokotsoa ka bongata ba tlhahiso. Ts'ebetso ena hangata e sebetsa hantle moruong ka likarolo tse ka bang 5,000-10,000 ka selemo, ka moeli o nepahetseng o ipapisitse le ho rarahana ha karolo, litšenyehelo tsa thepa, le palo ea likheo.
Lisebelisoa tsa ho etsa matsete - ente ea boka e shoa - hangata e theko e tlase ho feta lisebelisoa tsa MIM. Sena se etsa hore tlhahiso ea matsete e fihlellehe haholoanyane bakeng sa lipalo tse tlase, prototyping, le meralo e ntseng e ka fetoha. Boiphihlelo ba indasteri bo beha phapang e sebetsang ho likete tse tlase ho isa ho likarolo tse ka bang 10,000-15,000 ka selemo, tseo ka tlase ho ts'ebetso ea matsete hangata ho bolokang chelete e ngata bakeng sa likarolo tse bapisoang.
Tlhaloso e sebetsang ea ho fumana chelete e hlakile: haeba tlhoko ea hau ea selemo e ka tlaase ho likotoana tse likete tse 'maloa, ho kenya chelete ho ka etsahala hore ebe khetho e tlaase ea lichelete. Haeba u lebeletse hore molumo o tsitsitseng o ka holimo ho li-unit tse ka bang 5,000-10,000 'me karolo ea hau e lekana le boholo ba MIM le enfelopo ea likarolo, matsete a holimo a lisebelisoa a ka lefa ka litšenyehelo tse tlaase tsa yuniti le ho fokotsa mochine oa bobeli.
Maemo a Loketseng le a sa Lokelang: Tataiso e sebetsang ea ho etsa liqeto
Sebakeng sa ho phatlalatsa hore ts'ebetso e le 'ngoe e phahame, potso ea bohlokoa ke hore: ke ts'ebetso efe e ts'oanang le karolo ee, bukeng ena, le litlhoko tsee?
Itšetleha ho MIM ha:
- Karolo e boima ba 'mele e ka tlase ho ~ 50 g' me e lekana letsohong la letsoho la hau.
- Jiometry e kenyelletsa marako a masesaane (a fihlang ho 0.3 mm), lintlha tse ntle tsa bokaholimo, kapa likarolo tse nyane tsa sefapano.
- Molumo oa selemo o ka holimo kapa o ka holimo ho likotoana tse 5,000-10,000.
- Alloy ke a tshepe e senang tshepe, low-alloy steel, kapa titanium e thehiloeng hantle phepelong ea phepelo ea phepelo ea MIM.
- Litlhoko tsa mamello li tiile hoo ho etsa matsete ho ka hlokang mochini oa bohlokoa oa bobeli.
Itšetlehe ka tlhahiso ea matsete ha:
- Karolo e kholo kapa e boima ho feta mefuta ea moruo ea MIM.
- Molumo oa selemo o tlase (mohlala ho isa ho likete tse tlase).
- Alloy ke superalloy ea nickel, aluminium, kapa thepa e 'ngoe e sa lokeleng hantle ho fepa ka MIM.
- Moralo o ntse o fetoha mme o batla ho qoba ho itlama ho lisebelisoa tse turang tsa MIM.
- Litlhoko tsa mamello li itekanetse 'me li ka finyelloa ka litekanyo tsa as-cast hammoho le machining a khethehileng.
Ka bobeli li ka sebetsa ha:
- Karolo e nyane empa ha e rarahane haholo, 'me molumo o lutse ho 5,000-15,000.
- Alloy e tloaelehile ho mekhoa e 'meli (mohlala, 17-4PH tšepe e sa hloekang).
- Maemong ana, ho kopa mantsoe a qotsitsoeng ho tsoa ho barekisi ba fanang ka lits'ebetso ka bobeli ke mokhoa o tšepahalang ka ho fetisisa oa ho bapisa litšenyehelo tsa 'nete, ho fapana le ho itšetleha ka melao e akaretsang.
Lipotso Tse Botsoang Khafetsa
Na MIM e ka nkela sebaka sa ka sa matsete sebaka?
E itšetlehile ka boholo, molumo, le lintlha tse qaqileng. MIM e ipabola ka likarolo tse nyane, tse rarahaneng ka bongata bo phahameng. Haeba karolo ea hau e ka tlase ho ~ 50 g, e hloka likarolo tse ntle, 'me u hloka li-unit tse likete ka selemo, MIM ke mokhethoa ea matla. Haeba karolo e le kholoanyane kapa molumo oa hau o le tlase, tlhahiso ea matsete e ka lula e sebetsa haholoanyane.
Chelete e tlase ea taelo ea MIM ke bokae ha e bapisoa le tlhahiso ea matsete?
Hangata MIM ha e qotsoe ka tlase ho likotoana tse likete tse 'maloa hobane litšenyehelo tsa lisebelisoa li laola; ka tlase ho moeli oo, ho fokotsa chelete ea lisebelisoa ho etsa hore theko ea karolo e 'ngoe le e 'ngoe e se ke ea qothisana lehlokoa le ho lahlela kapa ho etsa mochini. Ts'ebetso ea matsete e ka ba moruo ka litheko tse tlase haholo, ho kenyeletsoa li-prototypes le tlhahiso e nyane ea tlhahiso.
Ke ts'ebetso efe e fihlelang mamello e matla?
Bakeng sa litekanyo tse nyane, MIM ka kakaretso e na le mamello e matla joalo ka ha-sintered (± 0.5% e tloaelehileng, e nang le boleng bo tiileng ba likarolo tse nyane). Mamello ea ho lahla matsete e theohile ho likarolo tse nyane empa e ka lekana bakeng sa litekanyo tse kholo moo MIM e sa lokelang ka boholo.
Na likarolo tsa MIM li ka phekoloa ka mocheso kapa ka mochini ka mor'a ho sila?
Ee. Likarolo tsa Sintered MIM li ka phekoloa ka mocheso, tsa etsoa ka mochini, tsa belisoa le ho koaheloa ka mekhoa e tloaelehileng. Maemong a mangata, MIM e fokotsa palo ea mochini o hlokahalang ha ho bapisoa le ho lahla, empa ts'ebetso ea bobeli e ntse e khoneha moo ho hlokahalang.
Ke lisebelisoa life tse thata kapa tse ke keng tsa khoneha bakeng sa MIM?
Aluminium le zinki ka kakaretso ha li tšoanelehe ka lebaka la litaba tsa oxidation le li-binder interaction. Li-superalloys tse phahameng-melting-point li ka 'na tsa khoneha ka theknoloji empa ha li tloaelehe haholo. Ts'ebetso ea matsete e akaretsa mefuta e mengata ea alloy ka kakaretso.
Qetello: Ho Bapisa Ts'ebetso le Karolo
MIM le ho etsa matsete ha se bahlolisani ka mokhoa o hlakileng oa ho nka tsohle. Li lula libakeng tse fapaneng tsa sebaka sa boholo-boholo-bothata. MIM e fana ka ho nepahala ho ikhethang le lintlha tsa likarolo bakeng sa likarolo tse nyane ka bongata bo phahameng, empa e batla matsete a lisebelisoa a utloahalang ha feela bophahamo ba tlhahiso bo lokafatsa. Ts'ebetso ea matsete e fana ka phetoho e pharaletseng ea lisebelisoa le litšitiso tse tlase tsa lisebelisoa, ka litšenyehelo tsa ho mamellana le matla a fokolang bakeng sa likarolo tse tlase tsa millimeter.
Tsela e tšepahalang ka ho fetisisa ea ho ea pele ke ho lekola karolo ea hau e ikhethileng khahlanong le litekanyo tsena - boholo, lintlha tsa sebopeho, alloy, mamello, le bophahamo ba selemo - 'me u kope mantsoe a qotsitsoeng ho tsoa ho barekisi ba ka bonts'ang boiphihlelo ka bobeli. Fana ka setšoantšo se ts'oanang sa setšoantšo le bophahamo ba molumo ho qotso e 'ngoe le e 'ngoe, 'me u kope morekisi ho tšoaea likarolo life kapa life tsa moralo tse fetang ka ntle ho bokhoni ba bona bo tloaelehileng. Karolo e shebahalang eka ke mokhethoa ea phethahetseng oa MIM pampiring e ka senola lithulusi kapa likhaello tsa thepa ts'ebetsong; ka mokhoa o ts'oanang, qotsa ea matsete e ka 'na ea u makatsa ka bokhoni ba mamello. Lumella karolo le 'nete ea tlhahiso ho etsa qeto.
