Quy trình và ứng dụng của công nghệ ép phun kim loại

Quy trình và ứng dụng của công nghệ ép phun kim loại

ép phun kim loạilà một quy trình xử lý kim loại, trong đó bột kim loại mịn được trộn với một lượng vật liệu kết dính đã đo được, bao gồm cả "nguyên liệu thô" có thể được xử lý bằng phương pháp gọi là ép phun, thông qua thiết bị xử lý nhựa. Quá trình đúc cho phép được đúc trong một thao tác duy nhất trong các bộ phận phức tạp có công suất cao. Các sản phẩm đầu cuối thường là các thành phần được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp khác nhau. Bản chất của tốc độ dòng chảy của nguyên liệu thô MIM được xác định bởi một vật lý gọi là tính lưu biến. Các chức năng của thiết bị hiện tại cần được xử lý và vẫn bị giới hạn đối với các sản phẩm có thể được tạo khuôn bằng cách sử dụng 100 g hoặc ít hơn cuộn khuôn điển hình cho mỗi "lần bắn". Lưu biến học cho phép loại "nhịp" này được phân bổ cho nhiều lỗ, do đó trở nên hiệu quả về chi phí. Mặt khác, sẽ khá tốn kém để sản xuất các sản phẩm phức tạp và số lượng lớn bằng các phương pháp nhỏ dự phòng hoặc cổ điển. Tất cả các loại nguyên liệu thô MIM trong năng lượng được gọi là luyện kim bột và chúng chứa thành phần hợp kim giống nhau được tìm thấy trong các tiêu chuẩn công nghiệp của các ứng dụng kim loại phổ biến và nước ngoài. Hoạt động điều chỉnh tiếp theo được thực hiện trong hình dạng đúc, nơi vật liệu kết dính được loại bỏ và các hạt kim loại được kết hợp thành trạng thái cần thiết cho hợp kim kim loại.

Quá trình ép phun kim loại:

MIM đã thu hút sự chú ý trong suốt những năm 1990 khi một cải tiến trong quy trình điều hòa tiếp theo dẫn đến sản phẩm cuối cùng tương tự hoặc tốt hơn quy trình cạnh tranh. Hiệu quả chi phí được cải thiện nhờ sản xuất hàng loạt công nghệ MIM, "loại gần mạng", phủ nhận rằng các hoạt động bổ sung và tốn kém đã không được thực hiện trong quá trình cạnh tranh và đáp ứng các thông số kỹ thuật luyện kim và kích thước nghiêm ngặt.

Các bước của phương pháp sản xuất các bộ phận điện tử ép phun kim loại bao gồm kết hợp bột kim loại với chất kết dính của sáp và nhựa để tạo ra hỗn hợp "nguyên liệu thô" được bơm vào khuôn rỗng của máy ép phun ở dạng lỏng. "Các bộ phận màu xanh lá cây" được làm mát và tháo khuôn trong máy ép nhựa. Sau đó, một phần vật liệu kết dính được loại bỏ bằng dung môi, lò nhiệt, phương pháp xúc tác hoặc kết hợp các phương pháp. Một phần của (2-4 phần trăm "không khí") dễ vỡ và xốp thu được cần ngưng tụ kim loại trong một quy trình gọi là lò thiêu kết trong điều kiện làm việc ban đầu được gọi là "nâu". Nhiệt độ tại đó các bộ phận MIM được thiêu kết gần như đủ cao để làm nóng chảy trực tiếp toàn bộ phần kim loại (lên đến 1450 độ ) và kết hợp trên bề mặt của các hạt kim loại để tạo ra mật độ rắn cuối cùng là 96-99 phần trăm ^ The Kim loại MIM của sản phẩm cuối cùng có các tính chất cơ học và vật lý có thể so sánh được và các bộ phận được chế tạo bằng phương pháp xử lý kim loại truyền thống và vật liệu MIM tương thích với cùng một phương pháp xử lý ổn định kim loại tiếp theo, chẳng hạn như mạ điện, thụ động hóa, ủ, thấm cacbon, thấm nitơ, và kết tủa cứng lại.

Ứng dụng ép phun kim loại:

Cửa sổ của các bộ phận ép phun kim loại nằm ở độ phức tạp và kích thước nhỏ của các bộ phận. Vật liệu MIM có thể so sánh với kim loại được hình thành bằng các phương pháp cạnh tranh và các sản phẩm cuối cùng được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp, thương mại, y tế, nha khoa, súng, hàng không và ô tô. Có thể chia sẻ dung sai kích thước ± 0.003 inch trên mỗi inch tuyến tính và dung sai gần với giới hạn của chuyên môn đúc và thiêu kết có thể. MIM có thể sản xuất các mặt hàng khó hoặc thậm chí không thể sản xuất một cách hiệu quả bằng phương pháp sản xuất. Chi phí tăng đáng kể và hoạt động MIM thường không làm tăng chi phí là do tính linh hoạt vốn có của ép phun và một số phương pháp sản xuất truyền thống phức tạp, chẳng hạn như luồng bên trong/bên ngoài, thu nhỏ hoặc nhận dạng thương hiệu.

Các chức năng thiết kế có thể được triển khai cho hoạt động của MIM bao gồm mã lô, số bộ phận hoặc tem ngày tháng của bộ phận đúc; Nội dung ròng của sản xuất các bộ phận làm giảm chất thải và chi phí vật liệu; Mật độ được kiểm soát ở 95-98 phần trăm; Tích hợp các bộ phận và hình học 3D phức tạp.

Khả năng hợp nhất của một số doanh nghiệp thành một quy trình đảm bảo rằng MIM có thể tiết kiệm thành công thời gian và chi phí giao hàng, đồng thời mang lại lợi ích đáng kể cho các nhà sản xuất. Quá trình ép phun kim loại cũng được coi là một công nghệ xanh. So với các phương pháp sản xuất "truyền thống", chẳng hạn như 5-gia công trục NC, nó có thể giảm đáng kể chất thải.

Có rất nhiều loại vật liệu có sẵn khi sử dụng quy trình MIM. Quy trình xử lý kim loại truyền thống thường liên quan đến một lượng đáng kể chất thải vật liệu, khiến MIM trở thành lựa chọn hiệu quả cho các thành phần phức tạp, bao gồm sản xuất các hợp kim đặc biệt/đắt tiền (hợp kim crom coban, thép không gỉ {{0}} PH, hợp kim titan và cacbua vonfram). MIM có đặc điểm kỹ thuật tường cực mỏng (tức là dày 0,008), đòi hỏi sự lựa chọn khả thi. Ngoài ra, yêu cầu che chắn EMI (nhiễu điện từ) đã đặt ra một thách thức duy nhất và hiện đang đạt được thành công nhờ tỷ lệ sử dụng hợp kim đặc biệt (ASTM A753 loại 4).