"Metall inyeksion kalıplama materiallari" ni eshitganingizda, ko'pchilik to'g'ridan-to'g'ri metall kukuniga o'tadi. Bu sarlavhali akt, albatta. Ammo agar siz do'konda vaqt o'tkazgan bo'lsangiz, bilasizki, haqiqiy voqea bog'lovchi tizimdan boshlanadi va o'choq atmosferasi bilan tugaydi. Bu nafaqat ruh, balki butun kokteyl muhim ahamiyatga ega. Men juda ko‘p loyihalar to‘xtab qolganini ko‘rganman, chunki kimdir chiroyli, sharsimon 17-4PH kukuni sotib olgan, lekin uni umumiy mum-polimer biriktiruvchi bilan bog‘lagan, bu qismning geometriyasiga bardosh bera olmagan, bu esa ajratish vaqtida halokatli buzilishlarga olib keladi. Material shunchaki metall emas; bu xom ashyo. Bu birinchi va ko'pincha eng qimmat dars.
Xom ashyo tenglamasi: fandan ko'ra ko'proq san'at
Xom ashyoni to'g'ri olish ba'zida alkimyoga o'xshaydi. Kukunni yuklashning ideal nisbati - bog'lovchidagi metall kukunining ulushi - arqon bilan yurish. Murakkab qism uchun uni juda baland suring va siz MIM uchun qadrli bo'lgan juda oqish qobiliyatini yo'qotasiz. Inyeksion kalıplama mashinasi kurashadi, siz payvandlash chiziqlari, bo'shliqlar olasiz. Juda past va uning qismi sinterlash paytida oldindan aytib bo'lmaydigan darajada qisqaradi va spetsifikatsiyadan tashqarida qoladi. Biz bir vaqtlar nozik, gaz bilan atomizatsiya qilingan 316L kukuni ishlatib, yuqori aşınmaya bardoshli komponent uchun biz darslikdagi tavsiyalardan biroz pastga tushirishimiz kerak edi. Nega? Qism qalin uyaga ulashgan kulgili nozik kesmaga ega edi. Standart yuklash cho'kish belgilariga olib keldi. Biz to'ldirishni ta'minlash uchun biroz pastroq zichlikdan voz kechdik, keyin kompensatsiya qilish uchun sinterlash profilini o'zgartirdik. Bu ishladi, lekin u hech qanday qo'llanmada yo'q edi.
Bu erda bog'lovchining roli jinoiy jihatdan past baholanadi. Bu shunchaki vaqtinchalik elim emas. Termik yoki erituvchini ajratish paytida uning parchalanish kinetikasi kukunning qadoqlanishi bilan mukammal sinxronlashtirilishi kerak. Bu erda nomuvofiqlik yuzaga keladi va siz shishiradi, yorilish yoki "yashil qism" yiqilib ketadi. Men bog'lovchi yetkazib beruvchi katalizatorni ogohlantirmasdan o'zgartirgan partiyani eslayman. Qismlar qolipdan chiqqandek zo'r ko'rinardi, lekin o'choqli pechda ular charchagan xamirga o'xshab tushib ketdi. Umumiy yo'qotish. Kukun bir xil edi, metall spetsifikatsiyasi o'zgarmadi. Nosozlik bog'lovchi tizimning "kichik" komponentida edi.
Va keling, kukun xususiyatlari haqida gapiraylik. Sferiklik va zarracha hajmi taqsimoti (PSD) hamma narsadir. Tor PSD ajoyib qadoqlash nazariyasini berishi mumkin, lekin yaxshi boshqariladigan, biroz kengroq taqsimot ko'pincha amalda yaxshiroq oqadi va sinterlash yanada ishonchli bo'ladi. Kobalt-xromli tibbiy implant xom ashyosi uchun biz to'g'ri PSD egri chizig'ini olish uchun ikki xil kukunni aralashtirmagunimizcha, biz g'ovaklik bilan kurashdik. Har bir lot uchun texnik varaqlar "maqbul" edi, ammo sehr aralashmada edi. Siz buni ma'lumotlar jadvalidan o'rganmaysiz; siz uni parchalangan partiyalardan o'rganasiz.
Sinterlash: material haqiqatan ham shakllanadigan joyda
Bu qaytib kelmaydigan nuqta. Siz mo'rt "jigarrang qismni" shakllantirdingiz va ajratdingiz. Endi sinterlash pechida metall zarralari birlashadi va haqiqiy moddiy xususiyatlar paydo bo'ladi. Bu erda asosiy materialni tanlashingiz - zanglamaydigan po'lat, asbob po'lati, maxsus qotishma - olov bilan sinovdan o'tadi. Atmosferani boshqarish - bu shoh. 17-4PH kabi xrom o'z ichiga olgan po'latni sinterlashda vodorod-azot atmosferasida kichik kislorod oqishi sirt uglerodini pasaytirishi va korroziyaga chidamliligini buzishi mumkin. Biz o'choq atmosferasini, arzon sug'urta polisini "sinovdan o'tkazish" uchun har bir muhim partiyadan oldin qo'g'irchoq qismlarni ishga tushirishni o'rgandik.
Sinterlash davrining o'zi materialga xos retseptdir. Rampa tezligi, ushlab turish harorati, sovutish tezligi - bularning barchasi yakuniy mikro tuzilmani belgilaydi. Yumshoq magnit qotishma (masalan, Fe-50%Ni) talab qiladigan loyiha uchun sinterlash haroratidan sovutish tezligi kerakli magnit o'tkazuvchanlikni rivojlantirish uchun juda muhim edi. Juda tez va biz mulk oynasini o'tkazib yubordik. Xususiyatlarga erishish uchun nozik sovutish moslamalari bilan uchta pechda ishlash kerak bo'ldi. Xarid qilish buyurtmasidagi "material" faqat Fe-50Ni edi. Funktsional material o'sha pechda yaratilgan.
Siqilish to'g'ridan-to'g'ri xom ashyo bilan bog'liq bo'lgan boshqa katta o'zgaruvchidir. Biz izotropik qisqarishni maqsad qilganmiz, lekin u hech qachon mukammal bir xil bo'lmaydi. Aniq tishli komponent uchun biz qolib bo'shlig'ini sotuvchining umumiy 15-18% da'vosiga emas, balki o'ziga xos 4140 qotishma xom ashyosi uchun ishlab chiqqan empirik qisqarish faktoriga asoslangan holda loyihalashimiz kerak edi. Bizning omilimiz kritik tekislikda 16,7% ± 0,3% edi. Bu aniqlik yuzlab sinterlangan qismlarni o'lchash va o'zaro bog'liqlikdan kelib chiqdi. Bu kompaniyaning ichki o'yin kitobida qoladigan moddiy bilim turi.
Nima uchun kobalt va nikel kabi qotishmalar o'yinni o'zgartiradi
Umumiy zanglamaydigan po'latlardan o'xshash sohalarga o'tish kobalt asosidagi qotishmalar yoki nikel asosidagi qotishmalar MIM uchun qiyinchilik va narxning bosqichma-bosqich o'zgarishi. Bular shunchaki "hassas po'latlar" emas. Ularning sinterlash oynalari nihoyatda tor bo'lishi mumkin. Biyomedikal foydalanish uchun kobalt-xrom-molibden qotishmasi don o'sishisiz to'liq zichlikka erishish uchun 20 daraja Selsiy oynasida sinterlanishi mumkin. Uni sog'inasiz va siz qoldiq g'ovaklik yoki mo'rtlashuvga ega bo'lasiz.
Ushbu yuqori samarali qotishmalar uchun biriktiruvchi moddalarni olib tashlash ham qiyinroq. Ularning kukunlari ko'pincha ko'proq reaktivdir, shuning uchun sirt ifloslanishini oldini olish uchun sekinroq termal usullardan ko'ra katalitik ajratish (masalan, nitrat kislota bug'idan foydalanish) afzalroq bo'lishi mumkin. Bu jarayonning murakkabligi va narxini oshiradi. Ammo foyda - bu ishlangan materialga yaqin bo'lgan xususiyatlarga ega qismlar - nikel super qotishmasidan MIM orqali ishlab chiqarilgan reaktiv dvigatel yonilg'i quyish moslamalarini o'ylab ko'ring. Qiymat faqat moddiy xarajat emas, balki aniq shakldagi murakkablikda.
Bu chuqur quyish va ishlov berish tajribasi bebaho bo'ladigan sohadir. Investitsion quyish va maxsus qotishmalarni qayta ishlash bo'yicha uzoq tarixga ega kompaniya Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY), MIMga boshqa nuqtai nazarni olib keladi. Ular metallurgiya bilan shug'ullanishgan maxsus qotishmalar o'nlab yillar davomida o'zlarining qobiq va sarmoyaviy quyish operatsiyalari orqali. Ushbu metallarning issiqlik ostida o'zini qanday tutishi, atmosfera bilan qanday o'zaro ta'siri va ularni qanday qilib tugatish mumkinligi haqidagi chuqur bilim ularni qoliplashda katta boylikdir. Ular sinterlashdan keyingi holat ko'p qismlar uchun faqat boshlang'ich bo'sh ekanligini tushunishadi, keyin aniqlik kerak bo'ladi CNC ishlov berish muhim xususiyatlar bo'yicha yakuniy tolerantliklarni qondirish uchun. MIM jarayoni va material tanlash keyingi ishlov berish bosqichini hisobga olgan holda ishlab chiqilgan.
Ishlov berish havolasi: MIM har doim ham "tugallangan" degani emas
Keng tarqalgan noto'g'ri tushuncha MIM qismlari foydalanishga tayyor o'choqdan chiqib ketadi. Ko'pchilik uchun, ha. Ammo yuqori aniqlikdagi ilovalar uchun sinterlashdan keyin ikkilamchi operatsiyalar amalga oshiriladi. Bu material tanlash uchun juda muhimdir. Oldindan qattiqlashtirilgan navni yoki sinterlashdan keyin issiqlik bilan ishlov beriladigan navni tanlashingiz mumkin. Ammo siz ishlov berish qobiliyatini ham hisobga olishingiz kerak. Sinterlangan MIM qismi nozik, bir xil mikro tuzilishga ega, ammo uni qayta ishlash har doim ham orzu emas. Bu abraziv bo'lishi mumkin.
Bizda 440C zanglamaydigan po'latdan yasalgan MIM qismi bo'lgan quti bor edi, u teshikka kerak edi. Sinterlashdan keyin qism to'liq zich va qattiq edi. To'g'ridan-to'g'ri teginish asboblarni chaynash edi. Biz sinterlash davrini qayta ishlash uchun biroz yumshoqroq holatda qoldirish uchun sozlashimiz kerak edi, so'ngra keyingi qattiqlashtiruvchi issiqlik bilan ishlov berishni qo'shdik. "Material" jarayoni shunday edi: xom ashyoni shakllantirish -> qoliplash -> bog'lash -> sinterlash (yumshoq) -> CNC ishlov berish -> issiqlik bilan ishlov berish -> yakuniy mahsulot. Olovdan keyin materialning sayohati tugamadi.
Ushbu integratsiyalashgan ko'rinish asosiy hisoblanadi. Shuning uchun eng muvaffaqiyatli o'yinchilarning ba'zilari sof MIM do'konlari emas. Ular jarayonlarni birlashtirgan QSY kabi integratsiyalashgan ishlab chiqaruvchilardir. Ular murakkab, yuqori qotishma komponent uchun chizilgan rasmga qarashlari va qaror qilishlari mumkin investitsion kasting, MIM yoki gibrid yondashuv eng yaxshi geometriya, material va hajmga asoslangan. Ularning quyish va ishlov berishdagi 30 yillik faoliyati ular MIM materiallarini faqat qoliplash va sinterlash bosqichlarini emas, balki butun ishlab chiqarish zanjirini to‘liq tushungan holda tanlashlarini anglatadi. Ular materialning haqiqiy narxi har bir keyingi operatsiyada qanday harakat qilishini o'z ichiga olishini bilishadi.
Muvaffaqiyatsizliklar va ular bosgan saboqlar
Siz muvaffaqiyatlardan material o'rganmaysiz. Siz axlat qutilaridan o'rganasiz. Dastlab, biz avtomobil qismlari uchun mo'ljallangan past qotishma po'lat xom ashyoni ishlab chiqarishga harakat qildik. Qismlar yaxshi sinterlangan, ajoyib ko'rinishga ega edi. Ammo tuz purkash sinovida ular bir necha soat ichida zanglagan, xuddi shu sinfning an'anaviy tarzda qayta ishlangan qismi bir necha hafta davom etgan. Aybdormi? Muayyan kukunning sirt kimyosi uchun mukammal sozlanmagan atmosfera tufayli sinterlash paytida uglerod yo'qotilishi. Materialning "bahosi" to'g'ri edi, lekin jarayon uning samarali tarkibini o'zgartirdi. Biz MIM uchun ishlab chiqarilgan kukunga, boshqa sirt passivatsiyasiga o'tishimiz va o'choq protokolini kuchaytirishimiz kerak edi. Yakuniy materialni yaratgan jarayonni nazorat qilmasak, texnik varaq foydasiz edi.
Boshqa safar, biz MIMga qodir volfram og'ir qotishmasidan foydalangan holda kashf qildik. Zichlik ajoyib edi, ammo xom ashyoni doimiy ravishda qoliplash juda qiyin edi. Darvoza va yuguruvchi dizayni, mog'or harorati, in'ektsiya parametrlariga oylar sarfladik. Biz funktsional qismlarga ega bo'ldik, lekin hosil hech qachon hajm uchun iqtisodiy jihatdan foydali emas edi. Biz uni to'xtatdik. Material qog'ozda istiqbolli edi, ammo uni xom ashyodan ishonchli komponentga aylantirishning amaliy haqiqatlari loyihani o'ldirdi. Bu faqat harakat qilish va muvaffaqiyatsizlikka uchragan holda amalga oshiriladigan muhim qaror.
Shunday qilib, men o'ylaganimda metall qarshi kalıplama materiallari endi, men faqat qotishmalarning ro'yxatini ko'rmayapman. Men qarorlar kaskadini ko'raman: kukun shakli va o'lchami, biriktiruvchi kimyo, changni yuklash, debind usuli, o'choq atmosferasi profili, mumkin bo'lgan issiqlik bilan ishlov berish va zarur bo'lgan ikkilamchi ishlov berish. Material bu butun zanjirdir. Bu jarayon tomonidan belgilangan ob'ekt. Uni to'g'ri yo'lga qo'yish har bir havolani hurmat qilishni anglatadi va bu bilim sotib olinmaydi - u qisman qurilgan, muvaffaqiyatsizlik bilan, yillar davomida. Bu kukunga buyurtma berish va komponentni ishlab chiqish o'rtasidagi farq.
