[Công nghệ] Công nghệ ép phun kim loại mới: μ- Giới thiệu về MIM và quy trình 2C-MIM

[Công nghệ] Công nghệ ép phun kim loại mới: μ- Giới thiệu về MIM và quy trình 2C-MIM

Trên thực tế, nó không phải là công nghệ quá mới. Nó đã được sử dụng trong sản xuất^_^

Trong những năm gần đây, với mục đích sản xuất kim loại và hợp kim có thể được sử dụng để sản xuất hàng loạt các bộ phận vi mô và bề mặt cấu trúc vi mô, quy trình ép phun vi kim loại đã được phát triển（μ-MIM）. μ- MIM đã cải thiện đáng kể tính khả dụng của kim loại và hợp kim cho các ứng dụng vi mô, chẳng hạn như vật liệu mới có độ ổn định, độ bền và độ bền ở nhiệt độ cao, cũng như tính dẫn nhiệt và từ tính.

Ngoài ra, so với phương pháp ép nhựa vi mô, μ- Quy trình sản xuất lưỡng kim do MIM phát triển cho phép hai vật liệu kim loại khác nhau được kết nối với nhau (đồng phun lưỡng kim) trong quá trình ép phun.

Biên tập viên nhỏ lược trích một số nội dung từ các công trình của ngành và giới thiệu sơ lược về thực trạng của hai quy trình này.

1. Đồng tiêm lưỡng kim 2C-MIM (MIM hai thành phần)

[Công nghệ] Công nghệ ép phun kim loại mới: μ- Giới thiệu về MIM và quy trình 2C-MIM

Bề mặt xốp và implant titan lõi bên trong dày đặc

Là một phương pháp sản xuất các bộ phận lưỡng kim, quy trình 2C-MIM (MIM hai thành phần) đã được phát triển. Ưu điểm chính của quy trình 2C-MIM là trong một quy trình sản xuất, hai vật liệu có đặc tính khác nhau có thể được kết hợp trực tiếp với nhau, do đó giảm các hoạt động kết nối tiếp theo (chẳng hạn như hàn, tán đinh, lắp ráp, v.v.).

Phạm vi các bộ phận mà 2C-MIM có thể sản xuất bao gồm các bộ phận rỗng với cấu trúc bên trong phức tạp cho đến các bộ phận có thể tháo rời linh hoạt.

Mục đích của tất cả các nghiên cứu là sản xuất các bộ phận kỹ thuật với chức năng nâng cao với chi phí hợp lý. Đối với các bộ phận dễ mài mòn, vật liệu cứng hoặc chống mài mòn chỉ có thể được sử dụng để gia cố cục bộ tại các bộ phận chính như bề mặt ma sát và các bộ phận kết cấu khác có thể được làm bằng vật liệu tương đối rẻ.

Để sản xuất các bộ phận lưỡng kim, chỉ hiểu hình dạng ép phun của hai vật liệu phun là không đủ. Điều quan trọng là hai vật liệu phải có thể được thiêu kết trong cùng một lò và trong cùng một môi trường thiêu kết. Do sự co ngót của hai phần là khác nhau trong quá trình thiêu kết nên có thể gây ra hiện tượng tách lớp hoặc nứt. Ngoài ra, khi các pha có hại được hình thành, các nguyên tố hợp kim cũng sẽ khuếch tán dọc theo ranh giới, điều này sẽ làm giảm tính năng của vật liệu.

[Công nghệ] Mớiép phun kim loạicông nghệ: μ- Giới thiệu về MIM và quy trình 2C-MIM

17-4Mẫu độ bền kéo tổng hợp PH/316L được chuẩn bị bằng phương pháp đồng tiêm

Bằng cách phối hợp các yếu tố xử lý, chất lượng của các bộ phận 2C-MIM có thể được tối ưu hóa. Do khả năng độc đáo của nó, một bộ phận có thể có các đặc tính vật liệu khác nhau mà không cần bất kỳ hoạt động lắp ráp nào. Do đó, quy trình 2C-MIM chắc chắn sẽ mở rộng thị trường ứng dụng của ngành MIM.

2. Quy trình ép phun kim loại siêu nhỏ（ μ- MIM）

[Công nghệ] Công nghệ ép phun kim loại mới: μ- Giới thiệu về MIM và quy trình 2C-MIM

Bình phản ứng vi tiêm bằng thép không gỉ

Các sản phẩm và hệ thống đang có xu hướng thu nhỏ, nghĩa là cấu trúc và các bộ phận chức năng trong các hệ thống phức tạp sẽ ngày càng nhỏ hơn.

Điều này không chỉ đòi hỏi việc sử dụng các vật liệu tiên tiến có đặc tính vật lý phù hợp mà còn phải thu nhỏ các đặc điểm hình học để tăng số lượng các chức năng tích hợp.

Do đó, cần phát triển các phương pháp hiệu quả và đáng tin cậy cao để sản xuất các bộ phận vi mô hoặc cấu trúc vi mô μ- Các bộ phận cấu trúc vi mô do MIM sản xuất có thể được sử dụng để thay thế các bộ phận bằng nhựa để có được các ưu điểm về tính chất cơ học, khả năng chống ăn mòn hoặc nhiệt độ cao hiệu suất của vật liệu kim loại.

Thành công của quy trình sản xuất mới này dựa trên thực tế là quy trình cạnh tranh của nó bị giới hạn bởi nguyên liệu có thể chế biến hoặc năng lực sản xuất lớn và không có ca cao thay thế μ-MIM.

Công nghệ LIGA (sự kết hợp giữa quang khắc và tạo hình điện) thường chỉ áp dụng cho hình học 2D và bị hạn chế bởi quá trình tạo điện trong lựa chọn vật liệu.

Các công nghệ khác, chẳng hạn như phương pháp sản xuất vi mô điện hóa, công nghệ vi phay và vi mài, đều xuất phát từ ngành công nghiệp vi điện tử dựa trên silicon và chúng đều có khả năng giải quyết các vấn đề nhỏ tới 1 μ Khả năng của tính năng m, tuy nhiên, không phù hợp để sản xuất hàng loạt các bộ phận 3D.

Bây giờ, hãy sử dụng μ- Kích thước tính năng của các bộ phận vi mô do MIM sản xuất có thể nhỏ tới 5 μm. Tuy nhiên, để tối ưu hóa hiệu suất, chẳng hạn như theo đặc tính dòng chảy hoặc hình dạng của bộ phận, người ta đã phát triển một vật liệu tiêm đặc biệt μ-Submicron hoặc nanomet hoàn toàn có thể theo yêu cầu của MIM.

Nói chung, đối với các bộ phận vi mô, MIM có thể tái tạo các tính năng gấp khoảng 10 lần kích thước hạt trung bình, đặc biệt có thể áp dụng cho các bộ phận vi mô. Nếu bạn muốn sản xuất các tính năng nhỏ hơn, bạn cần áp dụng bột mịn hơn. Bây giờ, có sẵn bột kim loại 1 μm. Một số loại bột quá hoạt động để tạo ra bột có kích thước như vậy (ví dụ: Ti), trong khi các loại bột kim loại khác dễ tạo ra hơn bằng cách nguyên tử hóa đặc biệt (ví dụ: thép không gỉ).

Nếu phạm vi kích thước hạt của bột nhỏ hơn 1um, nên sử dụng các vật liệu phun đặc biệt để thích ứng với các vấn đề gây ra bởi quá trình ép phun diện tích bề mặt lớn và tẩy dầu mỡ của bột.

[Công nghệ] Công nghệ ép phun kim loại mới: μ- Giới thiệu về MIM và quy trình 2C-MIM

Bánh răng và cánh quạt bằng thép không gỉ vi tiêm

Hiện nay? μ- MIM vẫn đang trong giai đoạn canh tác và nhìn chung đang phát triển song song với quy trình 2C-MIM. Trước hết, cả hai quy trình này đều đã được sử dụng trong sản xuất, nhưng cả hai đều đang trong quá trình giới thiệu công nghệ và nghiên cứu khả thi trên các bộ phận vi mô hoặc bộ phận cấu trúc vi mô khác nhau.

Trên con đường thâm nhập thị trường thành công, các mục tiêu phát triển và nghiên cứu cạnh tranh sơ bộ là công việc chính, nhưng chỉ bằng cách tập trung vào 2C trong ngành- μ- Khả năng MIM phát triển vật liệu và quy trình sản xuất, cùng với việc giáo dục kỹ thuật và kỹ thuật nhân sự, có thể đạt được một bước đột phá thực sự.