Metal Powder Injection Moulding Technology (MIM) är en ny pulvermetallurgisk gjutningsteknik i nästan nätform som bildas genom att introducera modern plastformsprutningsteknik inom området pulvermetallurgi.
Teknisk introduktion
Metallpulverformsprutningsteknik kombinerar multidisciplinära teknologier som plastgjutningsteknik, polymerkemi, pulvermetallurgiteknik och metallmaterialvetenskap. Den använder formar för att formspruta ämnen och tillverkar snabbt högdensitet, hög precision, tredimensionella komplexa former genom sintring. Strukturella delar. Först knådas det fasta pulvret och det organiska bindemedlet jämnt, och efter granulering injiceras de i formhåligheten med en formsprutningsmaskin i ett uppvärmt och plasticerat tillstånd (~150°C) för stelning, och sedan bildas ämnet genom kemisk eller termisk nedbrytning. Bindemedlet i produkten avlägsnas och slutligen erhålls slutprodukten genom sintring och förtätning.
Denna processteknologi har inte bara fördelarna med konventionella pulvermetallurgiska processer som färre steg, ingen eller mindre skärning och höga ekonomiska fördelar, utan övervinner också bristerna hos traditionella pulvermetallurgiska produkter som ojämna material, låga mekaniska egenskaper och svårigheter att forma tunna väggar och komplexa strukturer. Den är särskilt lämplig för massproduktion av små, komplexa och specialkrävda metalldelar. Den har egenskaperna hög precision, enhetlig struktur, utmärkt prestanda och låg produktionskostnad.
Processflöde
Processflöde: bindemedel → blandning → formsprutning → avfettning → sintring → efterbearbetning.
Mineralpulver
Partikelstorleken på metallpulver som används i MIM-processen är i allmänhet 0,5 ~ 20 μm; teoretiskt sett gäller att ju finare partiklarna är, desto större är den specifika ytan, vilket gör det lättare att forma och sintra. Den traditionella pulvermetallurgiska processen använder grövre pulver större än 40 μm.
Organiskt lim
Det organiska limmets funktion är att binda metallpulverpartiklarna så att blandningen får reologi och smörjighet när den värms upp i injektionsmaskinens cylinder, det vill säga det är en bärare som driver pulvret att flyta. Därför är bindemedlet valt att vara bärare för hela pulvret. Därför är valet av sticky pull nyckeln till hela pulverformsprutningen.
Krav på organiska lim:
1. Användningen av mindre lim kan ge bättre reologi hos blandningen;
2. Ingen reaktion, ingen kemisk reaktion med metallpulver under processen för borttagning av lim;
3. Lätt att ta bort, inget kol finns kvar i produkten.
Blandning
Metallpulvret och det organiska bindemedlet blandas enhetligt för att göra olika råmaterial till en blandning för formsprutning. Blandningens enhetlighet påverkar direkt dess flytbarhet och påverkar således parametrarna för formsprutningsprocessen, såväl som densiteten och andra egenskaper hos det slutliga materialet. Detta steg i formsprutningsprocessen överensstämmer i princip med plastformsprutningsprocessen, och dess utrustningsförhållanden är också i princip desamma. Under formsprutningsprocessen värms det blandade materialet i injektionsmaskinens cylinder till ett plastmaterial med reologiska egenskaper och sprutas in i formen under lämpligt insprutningstryck för att bilda ett ämne. Det formsprutade ämnet bör vara mikroskopiskt enhetligt så att produkten krymper jämnt under sintringsprocessen.
Extraktion
Det organiska bindemedlet som finns i det gjutna ämnet måste avlägsnas före sintring. Denna process kallas extraktion. Extraktionsprocessen måste säkerställa att limmet gradvis släpps ut från olika delar av ämnet längs de små kanalerna mellan partiklarna utan att minska ämnets styrka. Hastigheten för avlägsnande av bindemedel följer i allmänhet diffusionsekvationen. Sintring kan krympa och förtäta det porösa avfettade ämnet till produkter med viss struktur och egenskaper. Även om produkternas prestanda är relaterade till många processfaktorer före sintring, har sintringsprocessen i många fall en stor eller till och med avgörande inverkan på den metallografiska strukturen och egenskaperna hos slutprodukten.
Efterbearbetning
För detaljer med mer exakta storlekskrav krävs nödvändig efterbearbetning. Denna process är densamma som värmebehandlingsprocessen för konventionella metallprodukter.
Processfördelar
MIM använder egenskaperna hos pulvermetallurgisk teknik för att sintra mekaniska delar med hög densitet, goda mekaniska egenskaper och ytkvalitet; samtidigt använder den plastformsprutningens egenskaper för att producera detaljer med komplexa former i stora kvantiteter och effektivt.
1. Strukturella delar med mycket komplexa strukturer kan bildas.
Traditionell metallbearbetning innebär i allmänhet att metallplåtar bearbetas till produkter genom svarvning, fräsning, hyvling, slipning, borrning, borrning etc. På grund av tekniska kostnads- och tidskostnadsproblem är det svårt för sådana produkter att ha komplexa strukturer. MIM använder en injektionsmaskin för att injicera produktämnet för att säkerställa att materialet fyller formhålet helt, vilket säkerställer realiseringen av delens mycket komplexa struktur.
2. Produkten har enhetlig mikrostruktur, hög densitet och bra prestanda.
Under normala omständigheter kan densiteten hos pressade produkter endast nå maximalt 85 % av den teoretiska densiteten; densiteten av produkter som erhålls med MIM-teknik kan nå mer än 96%.
3.Hög effektivitet, lätt att uppnå mass- och storskalig produktion.
Metallformen som används i MIM-tekniken har en livslängd som motsvarar den för tekniska formsprutningsformar av plast. På grund av användningen av metallformar är MIM lämplig för massproduktion av delar.
4.Brett utbud av tillämpliga material och breda användningsområden.
MIM kan använda nästan de flesta metallmaterial, och med tanke på ekonomin inkluderar de huvudsakliga applikationsmaterialen järnbaserade, nickelbaserade, låglegerade, kopparbaserade, snabbstål, rostfritt stål, gramventillegering, hårdmetall och titanbaserade metaller.
5. Spara råvaror avsevärt
I allmänhet är utnyttjandegraden av metall vid metallbearbetning och formning relativt låg. MIM kan avsevärt förbättra utnyttjandegraden av råvaror, vilket teoretiskt är 100% utnyttjande.
6. MIM-processen använder fint pulver på mikronnivå.
Det kan inte bara påskynda sintringskrympningen, bidra till att förbättra de mekaniska egenskaperna hos material, förlänga utmattningslivslängden för material, utan också förbättra motståndet mot spänningskorrosion och magnetiska egenskaper.
Användningsområden
Dess produkter används i stor utsträckning inom industriella områden som elektronisk informationsteknik, biomedicinsk utrustning, kontorsutrustning, bilar, maskiner, hårdvara, sportutrustning, klockindustri, vapen och flyg.
1.Datorer och deras hjälpanordningar: såsom skrivardelar, magnetiska kärnor, slagstift och drivande delar;
2.Verktyg: såsom borr, skär, munstycken, pistolborrar, spiralfräsar, stansar, hylsor, skiftnycklar, elektriska verktyg, handverktyg, etc.;
3. Hushållsapparater: såsom klockfodral, klockkedjor, elektriska tandborstar, saxar, fläktar, golfhuvuden, smyckeslänkar, kulspetspennor, skärverktygshuvuden och andra delar;
4.Delar för medicinska maskiner: såsom ortodontiska ramar, saxar och pincett;
5. Militära delar: missilsvansar, vapendelar, stridsspetsar, pulverlock och tändrörsdelar;
6.Elektriska delar: elektronisk förpackning, mikromotorer, elektroniska delar, sensoranordningar;
7. Mekaniska delar: såsom bomullslossningsmaskiner, textilmaskiner, curlingmaskiner, kontorsmaskiner etc.;
8. Bil- och marina delar: såsom kopplings innerring, gaffelhylsa, fördelarhylsa, ventilstyrning, synkroniseringsnav, krockkuddedelar, etc.
