Wprowadzenie do technologii formowania wtryskowego proszków metali dla stopu tytanu

Aug 01, 2023

Technologia formowania wtryskowego proszków metali jest rozwijana w oparciu o technologię metalurgii proszków, w połączeniu z technologią wtrysku tworzyw sztucznych, osiągając prawie 100-procentowe wykorzystanie surowców i jest technologią formowania bliskiego netto. Ogólny proces operacyjny polega na pierwszym zmieszaniu przygotowanego proszku i spoiwa w granulki w celu wytworzenia granulowanej paszy, następnie ukształtowaniu paszy na wtryskarce w celu uzyskania określonego kształtu korpusu produktu, a następnie odtłuszczeniu i spiekaniu w celu uzyskania produktu o wymagana wydajność. Zalety formowania wtryskowego proszków metali ze stopów tytanu to:

Formowanie wtryskowe proszków metali

1. Potrafi osiągnąć masową produkcję małych trójwymiarowych złożonych kształtów;

2. Jednolity skład, drobna struktura i doskonałe właściwości mechaniczne;

3. Łatwe dodawanie elementów stopowych w celu przygotowania wymaganych materiałów;

4. Łatwa kontrola mikrostruktury materiałów.

W procesie formowania wtryskowego sproszkowanego stopu tytanu konstrukcja spoiwa jest ogniwem rdzenia. Odpowiada za pomyślne zakończenie wtrysku sproszkowanego stopu tytanu w stanie płynnym w całym procesie formowania wtryskowego oraz odgrywa ważną rolę w utrzymaniu kształtu kęsa do etapu wstępnego spiekania. Jednak dodany klej staje się również jednym z najbardziej prawdopodobnych źródeł zanieczyszczeń podczas całego procesu formowania wtryskowego. Ponadto wyższa zawartość spoiwa zmniejszy ilość wypełnienia proszku, co nie tylko powoduje zapadnięcie się kształtu korpusu po odtłuszczeniu, powodując wady, takie jak odkształcenia i pęknięcia, ale także zwiększa szybkość skurczu spiekania, poważnie zmniejszając wymiary dokładność. Produkt; Chociaż zawartość spoiwa może zapewnić dużą ilość wypełnienia proszkowego, trudno jest przygotować paszę o dobrej płynności, a iniekcja nie może być zakończona płynnie. Zapewnienie równowagi między zawartością spoiwa a ilością wypełnienia proszkowego znacznie zwiększa trudność badań zastępczych w procesie klejenia. Można zauważyć, że chociaż spoiwo nie może determinować ostatecznego składu spiekanego produktu, to jego dobór i zastosowanie będzie miało bezpośredni wpływ na późniejsze procesy odtłuszczania i spiekania, wpływając tym samym na jakość wyrobu. Dlatego w pracach badawczych technologii stopów tytanu do formowania wtryskowego proszków metali nacisk kładziony jest na technologię łączenia, która również oddaje kluczową kwestię.

Uwagi dotyczące MIM

W przypadku komponentów wytwarzanych przy użyciu innych procesów formowania metalu, te, które są odpowiednie dla procesu MIM, to te, które wymagają rozległych operacji ustawiania lub montażu obróbki. Główną zaletą MIM jest to, że może wytwarzać elementy metalowe o skomplikowanych kształtach geometrycznych bez konieczności obróbki mechanicznej.

Proces MIM nie tylko zapewnia znaczące korzyści, ale ma również specyficzne wymagania i cechy. Po pierwsze, pod względem wielkości, komponenty muszą być w stanie zmieścić się w przestrzeni wielkości piłki tenisowej. W przypadku większych komponentów należy rozważyć inne procesy. Masa produktu powinna wynosić od {{0}},1 do 35 gramów, przy jednolitej grubości ścianek w zakresie od 0,030 cala do 0,250 cala i mieć samonośny geometryczny kształt podczas proces spiekania.

Główną zaletą MIM jest to, że może wytwarzać elementy metalowe o skomplikowanych kształtach geometrycznych bez konieczności obróbki mechanicznej.

Potencjalne materiały metalowe obejmują stal nierdzewną (17-4, 316, 420); Stal niskowęglowa (FN02, FN0205, FN08, 4620, 4140, 8620), stopy tytanu i materiały magnetycznie miękkie (FeSi3, FN50). Może to być również stal narzędziowa, kontrolowany stop rozszerzający i nadstop.

Pod względem właściwości materiału, nawet przy zastosowaniu klejów polimerowych, skład materiału jest zbliżony do części stalowych wytwarzanych innymi sposobami i ma gęstość stali surowej od około 95 do 99 procent. Tolerancja podczas procesu produkcyjnego wynosi plus minus 0,5 procent . Możliwe jest osiągnięcie ostrzejszych tolerancji, ale konieczne jest dodanie niewielkiej ilości materiału do kluczowych cech i ostatecznie osiągnięcie wymagań dotyczących rozmiaru lub położenia elementu poprzez precyzyjne procesy obróbki.

Następnie rozważ wymaganą roczną wielkość produkcji. Ze względu na koszt wykonania formy i obsługi próbki, MIM jest odpowiedni dla większych wolumenów produkcji. Jeśli produkcja jest niska, koszt stały na jednostkę produktu będzie zbyt wysoki. Zwykle zaleca się szacowanie rocznej produkcji na 10 000 sztuk lub więcej.

Proces budowy formy wtryskowej wymaga bramki; Projekt i plan formy muszą to uwzględniać. Ostre rogi są punktami naprężeń, dlatego najlepiej jest mieć większy promień w tych miejscach. Kąt pochylenia w projekcie elementu powinien wynosić od 0,5 º do 1 º, aby ułatwić wyrzucanie elementu. Można formować zarówno gwinty wewnętrzne, jak i zewnętrzne. Tam, gdzie to możliwe, projekt elementu powinien zawierać płaską powierzchnię do spiekania. W przeciwnym razie w przypadku produktów o bardzo precyzyjnych kształtach geometrycznych wymagane są niestandardowe urządzenia do spiekania.

Ponadto, jeśli to konieczne, proces produkcyjny może obejmować wtórną obróbkę komponentów MIM, taką jak obróbka cieplna, galwanizacja i obróbka mechaniczna, z których większość jest przeprowadzana u zewnętrznych dostawców.

Niektóre typy komponentów nie nadają się do procesów MIM: komponenty maszyn śrubowych, części do tłoczenia, części do precyzyjnego tłoczenia, odkuwki, części do kucia na zimno, stopy metali nieżelaznych, części z tolerancjami mniejszymi niż plus lub minus 0,002 cala oraz koła zębate.

Współpracuj z ekspertami MIM

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. ma głębokie i bogate doświadczenie w przetwarzaniu MIM, zapewniając wiele korzyści jako partner produkcyjny. Wewnętrzne możliwości inżynieryjne i techniczne firmy obejmują:

Zaawansowane możliwości rozwoju i wsparcie klienta, zapewnianie wstępnej wyceny projektu nowego produktu, szkolenie techniczne MIM oraz kierowanie rozwojem nowych materiałów i procesów.

Inżynier projektu prowadzi rozwój produktu i weryfikację przedprodukcyjną.

W celu opracowywania nowych materiałów i rozwoju produktów inżynierowie materiałowi i procesowi kierują rozwojem procesów wytwarzania form, usuwania gumy i spiekania.

Inżynierowie produkcji kierują operacjami produkcyjnymi nowych produktów w najbardziej efektywny i spójny sposób oraz mogą identyfikować możliwości wykorzystania zautomatyzowanych operacji.

Inżynierowie projektu/produkcji prowadzą i kierują produkcją nowych produktów w najbardziej wydajny i spójny sposób oraz badają możliwości wykorzystania zautomatyzowanych operacji.

Personel inżynierii jakości zapewnia zgodność ze wszystkimi oczekiwaniami i wymaganiami jakościowymi oraz wspiera walidację nowych projektów produktów.

Inżynierowie metalurgiczni kierują próbami metalurgicznymi, aby upewnić się, że właściwości mechaniczne części spełniają wymagania materiałowe.

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. ma już największe zdolności produkcyjne w zakresie usuwania gumy i spiekania w Chinach oraz stale działający piec do spiekania. Zhongwei Precision zapewnia również profesjonalną wiedzę w zakresie automatyzacji, wykorzystując roboty na wszystkich prasach w celu zmniejszenia nakładów pracy, stosując automatyczne sterowanie na prasach w celu zmniejszenia nakładów pracy i poprawy spójności komponentów oraz stosując oddzielne operacje automatyzacji i 100-procentową kontrolę w operacjach przetwarzania wtórnego, takich jak obróbka mechaniczna .

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. produkuje formy wewnętrznie i przeprowadza dobrą konserwację przez cały cykl życia form, zapewniając żywotność do 1 miliona razy. Firma korzysta z lokalnych źródeł dostaw do wtórnego przetwarzania, takiego jak obróbka mechaniczna, obróbka cieplna i powlekanie komponentów, aby poprawić wydajność i szybkość reakcji łańcucha dostaw.

Firma Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. posiada również systemy zarządzania jakością, takie jak ISO 9001, ISO 14001, IATF i ITAR. Nasza firma wykazała doskonałe możliwości kontroli tolerancji, które mogą osiągnąć tolerancję plus minus 0,002 cala bez wtórnego przetwarzania. Uznano również dobrą spójność materiału dzięki zastosowaniu materiałów katalitycznych BASF, w tym spójność między partiami i spójność operacyjną komponentów.

Aby poznać więcej sposobów wprowadzania innowacji przy użyciu złożonych i ekonomicznych komponentów, odwiedź witrynę firmy Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. dotyczącą formowania wtryskowego metali.