Quy trình ép phun kim loại mới phải biết: MIM

Quy trình ép phun kim loại mới phải biết: MIM

1. Phần MIM là một quá trình gia công và đúc khuôn kim loại

MIM (Metal injection moulding) là tên viết tắt của ép phun kim loại. Đây là một phương pháp đúc phun hỗn hợp dẻo của bột kim loại và chất kết dính của nó vào mô hình. Đó là hình dạng được yêu cầu bằng cách trộn bột và chất kết dính đã chọn, sau đó tạo hạt hỗn hợp và sau đó ép phun.

2. Các bước quy trình xử lý phần MIM

Quy trình bộ phận MIM kết hợp tính linh hoạt của thiết kế ép phun với độ bền cao và tính toàn vẹn của kim loại chính xác để đạt được giải pháp chi phí thấp cho các thành phần hình học cực kỳ phức tạp. Quy trình bộ phận MIM được chia thành bốn bước xử lý riêng biệt (trộn, đúc, tẩy nhờn và thiêu kết) để thực hiện sản xuất các bộ phận và linh kiện, đồng thời xác định xem có cần xử lý bề mặt theo đặc tính của sản phẩm hay không

 

trộn

 

Bột kim loại mịn được trộn với nhựa nhiệt dẻo và chất kết dính parafin theo tỷ lệ chính xác. Quá trình trộn được thực hiện trong một thiết bị trộn đặc biệt và được làm nóng đến một nhiệt độ nhất định để làm tan chảy chất kết dính. Trong hầu hết các trường hợp, trộn cơ học được sử dụng cho đến khi các hạt bột kim loại được phủ đều bằng chất kết dính và làm nguội để tạo thành các hạt (gọi là nguyên liệu thô), có thể được bơm vào khoang khuôn.

 

hình thành

 

Thiết bị và công nghệ ép phun tương tự như ép phun. Nguyên liệu thô dạng hạt được đưa vào máy để gia nhiệt và bơm vào khoang khuôn dưới áp suất cao. Phần màu xanh lá cây được hình thành và tháo dỡ sau khi làm mát. Toàn bộ quá trình trên chỉ có thể được thực hiện khi chất kết dính được nấu chảy (kết hợp hoàn toàn với bột kim loại) ở khoảng 200 độ C. Khuôn có thể được thiết kế dưới dạng nhiều khoang để nâng cao năng suất. Sự co rút của các bộ phận kim loại trong quá trình thiêu kết phải được xem xét trong thiết kế kích thước khoang khuôn. Sự thay đổi co rút của từng vật liệu là chính xác và được biết đến.

 

Tẩy dầu mỡ

 

Tẩy dầu mỡ là quá trình loại bỏ chất kết dính khỏi các bộ phận đúc. Quá trình này thường được hoàn thành trong một số bước. Hầu hết chất kết dính được loại bỏ trước khi thiêu kết, và phần còn lại có thể hỗ trợ các bộ phận đi vào lò thiêu kết.

Tẩy dầu mỡ có thể được thực hiện bằng nhiều phương pháp, phổ biến nhất là chiết dung môi. Các bộ phận đã tẩy nhờn có tính bán thấm và chất kết dính còn lại dễ bay hơi trong quá trình thiêu kết.

 

thiêu kết

 

Các bộ phận đã tẩy dầu mỡ được đưa vào lò nung được kiểm soát ở nhiệt độ cao và áp suất cao. Thành phần được làm nóng từ từ dưới sự bảo vệ của khí để loại bỏ chất kết dính còn sót lại. Sau khi chất kết dính được loại bỏ hoàn toàn, bộ phận sẽ được nung nóng đến nhiệt độ rất cao và khoảng cách giữa các hạt sẽ biến mất do sự hợp nhất của các hạt. Thành phần này được thu nhỏ theo hướng về kích thước thiết kế của nó và biến thành một chất rắn đặc. Đối với hầu hết các vật liệu, mật độ thiêu kết điển hình về mặt lý thuyết lớn hơn 97 phần trăm. Mật độ thiêu kết cao làm cho hiệu suất sản phẩm tương tự như vật liệu rèn.

 

xử lý bề mặt

 

Theo các yêu cầu cụ thể, một số bộ phận có thể yêu cầu xử lý bề mặt sau khi thiêu kết. Xử lý nhiệt có thể cải thiện tính chất vật lý của kim loại. Mạ điện và lớp phủ có thể được áp dụng cho vật liệu mật độ cao. Cung cấp xử lý hàn hoặc làm mát

 

Công nghệ.

 

Quá trình trình chiếu video:

3. Sản phẩm linh kiện MIM thường có những đặc điểm sau

 

sự phức tạp

Giống như ép phun, các bộ phận MIM không có hạn chế về thiết kế hình dạng. Vì các bộ phận MIM là một quy trình đúc nên các tính năng bổ sung của sản phẩm sẽ không làm tăng chi phí, điều này làm cho MIM trở thành một cách lý tưởng để kết hợp các bộ phận độc lập thành các sản phẩm đa chức năng. Các quy tắc thiết kế bộ phận MIM rất gần với ép phun, vì vậy chúng có thể áp dụng cho hầu hết tất cả các sản phẩm.

 

Độ chính xác

Thiết kế tham chiếu cho độ chính xác tạo hình lưới của các bộ phận MIM thường là ± {{0}}}.5 phần trăm kích thước. Sự hình thành ròng của một số đặc điểm có thể đạt tới ± 0,3 phần trăm. Cũng như các công nghệ khác, yêu cầu độ chính xác càng cao thì giá thành càng cao. Do đó, nên nới lỏng vừa phải các yêu cầu về dung sai khi chất lượng cho phép. Dung sai không thể đạt được bằng cách tạo hình các bộ phận MIM có thể được thực hiện bằng cách xử lý bề mặt.

 

Kích thước và khối lượng

Các bộ phận MIM đặc biệt phù hợp với các bộ phận có trọng lượng dưới 100g và dưới 50g là tiết kiệm nhất. Tuy nhiên, các bộ phận nặng tới 250 gram cũng có thể được xử lý. Chi phí chính của quy trình các bộ phận MIM là nguyên liệu thô, vì vậy các bộ phận MIM có thể giảm trọng lượng của các bộ phận nhiều nhất có thể thông qua các công nghệ mới. Giống như các sản phẩm nhựa, trọng lượng của các bộ phận có thể được giảm bớt thông qua lõi và giá đỡ mà không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của sản phẩm. Các bộ phận MIM vượt trội về các thành phần cực nhỏ và vi mô, đồng thời có thể có trọng lượng dưới 0,1 g. Trọng lượng không phải là yếu tố hạn chế và cũng có thể xử lý các sản phẩm dài hơn 250mm.

 

độ mỏng

Độ dày thành dưới 6 mm là phù hợp nhất cho MIM. Tường ngoài dày hơn cũng được chấp nhận, nhưng chi phí sẽ tăng do thời gian xử lý lâu và vật liệu bổ sung. Ngoài ra, tường cực mỏng nhỏ hơn 0.5 mm cũng có thể được thực hiện cho MIM, nhưng nó có yêu cầu cao về thiết kế

 

năng suất

Các bộ phận MIM là các quy trình rất linh hoạt và nhu cầu hàng năm từ hàng nghìn đến hàng triệu sản phẩm có thể được thực hiện rất tiết kiệm. Giống như các bộ phận đúc và ép phun, các bộ phận MIM yêu cầu khách hàng đầu tư vào chi phí khuôn và công cụ, do đó, đối với các sản phẩm lô nhỏ, ước tính chi phí thường bị ảnh hưởng.

 

nguyên liệu thô

Các bộ phận MIM có thể xử lý nhiều vật liệu, bao gồm hợp kim sắt, siêu hợp kim, hợp kim titan, hợp kim đồng, kim loại chịu lửa, hợp kim cứng, gốm sứ và vật liệu tổng hợp ma trận kim loại. Mặc dù các hợp kim màu nhôm và đồng khả thi về mặt kỹ thuật, nhưng chúng thường được xử lý bằng các phương pháp kinh tế hơn, chẳng hạn như đúc khuôn hoặc gia công cơ khí.

 

4. Hướng dẫn thiết kế phần MIM

Các bộ phận MIM được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau như ô tô, y tế, điện tử, công nghiệp và tiêu dùng. Các sản phẩm bao gồm phụ tùng ô tô, thiết bị hàng không vũ trụ, điện thoại di động, dụng cụ nha khoa, bộ tản nhiệt điện tử và bao bì kín, phần cứng đầu nối điện tử, dụng cụ công nghiệp, đầu nối sợi quang, hệ thống phun, ổ đĩa, thiết bị y tế, dụng cụ điện cầm tay, dụng cụ phẫu thuật, và dụng cụ thể thao.

 

Từ khóa: MIM injection phụ kiện thiết bị y tế ép phun bột kim loại luyện kim bột ứng dụng MIM Quy trình MIM Thâm Quyến MIM