Części MIM tłoczyska cylindra MHZ2

Wprowadzenie produktów

Wprowadzenie do technologii formowania wtryskowego metali

Podstawowy proces to: po pierwsze, stały proszek i spoiwo organiczne są równomiernie mieszane, a po granulacji są wtryskiwane do wnęki formy za pomocą wtryskarki w celu zestalenia i uformowania w stanie ogrzanym i uplastycznionym (~ 150 stopni), oraz następnie chemicznie lub termicznie. Metoda rozkładu polega na usunięciu spoiwa z kształtki, a finalnie na drodze spiekania i zagęszczania uzyskuje się produkt końcowy. W porównaniu z tradycyjną technologią charakteryzuje się wysoką precyzją, jednolitą strukturą, doskonałą wydajnością i niskimi kosztami produkcji. Jej produkty są szeroko stosowane w elektronicznej inżynierii informacyjnej, sprzęcie biomedycznym, sprzęcie biurowym, samochodach, maszynach, sprzęcie, sprzęcie sportowym, zegarach i zegarkach, dziedzinach przemysłowych, takich jak broń i lotnictwo. Dlatego też powszechnie uważa się na świecie, że rozwój tej technologii doprowadzi do rewolucji w technologii formowania i obróbki detali i jest określana jako „najpopularniejsza obecnie technologia formowania części” oraz „technologia formowania XXI wieku ".

Charakterystyka procesu wtrysku metali

Technologia formowania wtryskowego proszków metali jest produktem multidyscyplinarnej penetracji i interdyscyplinarnej integracji technologii formowania tworzyw sztucznych, chemii polimerów, technologii metalurgii proszków i metaloznawstwa. Może wykorzystywać formy do półfabrykatów form wtryskowych i szybko wytwarzać precyzyjne produkty o dużej gęstości poprzez spiekanie. , Części konstrukcyjne o trójwymiarowych, złożonych kształtach mogą szybko i dokładnie urzeczywistniać pomysły projektowe w produkty o określonych cechach strukturalnych i funkcjonalnych, a także mogą bezpośrednio produkować części masowo, co jest nową rewolucją w branży technologii produkcji. Ta technologia procesowa ma nie tylko zalety mniejszej liczby konwencjonalnych procesów metalurgii proszków, braku cięcia lub mniej cięcia oraz wysokie korzyści ekonomiczne, ale także pokonuje wady tradycyjnych produktów metalurgii proszków, nierówny materiał, niskie właściwości mechaniczne, trudne do formowania cienkich ścian, i złożonych struktur. Jest szczególnie odpowiedni do masowej produkcji małych, złożonych i specjalnych części metalowych. Przebieg procesu Spoiwo → mieszanie → formowanie wtryskowe → odtłuszczanie → spiekanie → obróbka końcowa. the

●Proszek metalowy

Wielkość cząstek proszku metalicznego stosowanego w procesie MIM wynosi zazwyczaj 0.5-20 μm; teoretycznie im drobniejsze cząstki, tym większa powierzchnia właściwa, którą łatwo formować i spiekać. Tradycyjny proces metalurgii proszków wykorzystuje grubsze proszki większe niż 40 μm.

●Kleje organiczne

Rolą kleju organicznego jest związanie cząstek proszku metalicznego, tak aby mieszanina miała reologię i smarowność po podgrzaniu w cylindrze wtryskarki, czyli nośniku napędzającym przepływ proszku. Dlatego wybór spoiwa jest nośnikiem całego proszku. Dlatego wybór lepkiego ciągnięcia jest kluczem do całego formowania wtryskowego proszku. Wymagania dotyczące klejów organicznych:

1. Dawka jest niewielka, a mieszanina może zapewnić lepszą reologię przy mniejszej ilości kleju;

2. Brak reakcji, brak reakcji chemicznej z proszkiem metalu w procesie usuwania kleju;

3. Łatwy do usunięcia, w produkcie nie pozostaje węgiel.

●Mieszanie

Zmieszaj równomiernie proszek metaliczny i spoiwo organiczne, aby uzyskać różne surowce w mieszance do formowania wtryskowego. Jednorodność mieszanki wpływa bezpośrednio na jej płynność, a tym samym na parametry procesu formowania wtryskowego, a także gęstość i inne właściwości finalnego materiału. Formowanie wtryskowe Ten krokowy proces jest zasadniczo zgodny z procesem formowania wtryskowego tworzyw sztucznych, a jego warunki sprzętowe są zasadniczo takie same. W procesie formowania wtryskowego mieszanina jest podgrzewana w cylindrze wtryskarki do reologicznego tworzywa sztucznego i wtryskiwana do formy pod odpowiednim ciśnieniem wtrysku w celu utworzenia półwyrobu. Mikrokosmos formowanego wtryskowo półwyrobu powinien być jednolity, tak aby produkt kurczył się równomiernie podczas procesu spiekania.

●Ekstrakcja

Spoiwo organiczne zawarte w półfabrykacie musi zostać usunięte przed spiekaniem. Ten proces nazywa się ekstrakcją. Proces ekstrakcji musi zapewniać stopniowe uwalnianie spoiwa z różnych części blanku wzdłuż maleńkich kanalików pomiędzy cząstkami bez zmniejszania wytrzymałości blanku. Szybkości usuwania spoiwa generalnie są zgodne z równaniem dyfuzji. Spiekanie może sprawić, że porowaty, odtłuszczony półwyrób skurczy się do zagęszczenia i stanie się produktem o określonej organizacji i wydajności. Chociaż właściwości użytkowe wyrobu przed spiekaniem zależą od wielu czynników procesowych, to w wielu przypadkach proces spiekania ma duży, a nawet decydujący wpływ na strukturę metalograficzną i właściwości finalnego produktu.

●Obróbka końcowa

W przypadku części o stosunkowo precyzyjnych wymaganiach dotyczących rozmiaru wymagana jest niezbędna obróbka końcowa. Ten proces jest taki sam, jak proces obróbki cieplnej konwencjonalnych produktów metalowych.

Cechy procesu MIM

Porównanie technologii MIM i innych technologii przetwarzania

Rozmiar cząstek proszku surowcowego stosowanego przez MIM wynosi 2-15 μm, podczas gdy rozmiar cząstek proszku surowego w tradycyjnej metalurgii proszków wynosi przeważnie 50-100 μm. Gęstość gotowego produktu w procesie MIM jest wysoka ze względu na zastosowanie drobnego proszku. Proces MIM ma zalety tradycyjnego procesu metalurgii proszków, a wysoki stopień swobody kształtu jest poza zasięgiem tradycyjnej metalurgii proszków. Tradycyjna metalurgia proszków jest ograniczona wytrzymałością i gęstością wypełnienia formy, a kształt jest przeważnie dwuwymiarowy cylindryczny.

Tradycyjny proces odsuszania odlewów precyzyjnych jest bardzo efektywną technologią wykonywania wyrobów o skomplikowanych kształtach. W ostatnich latach rdzenie ceramiczne mogą być stosowane jako pomoc w wykańczaniu gotowych produktów ze szczelinami i głębokimi otworami. Jednak ze względu na wytrzymałość rdzenia ceramicznego i ograniczenie płynności roztworu odlewniczego, proces ten nadal napotyka pewne trudności techniczne. Ogólnie rzecz biorąc, ten proces jest bardziej odpowiedni do produkcji dużych i średnich części, a proces MIM jest bardziej odpowiedni do małych i skomplikowanych kształtów części. Elementy porównawcze Proces produkcyjny Proces MIM Tradycyjny proces metalurgii proszków Wielkość cząstek proszku (μm) 2-1550-100 Gęstość względna (procent) 95-9880-85 Masa produktu (g) ​​Mniejsza lub równa 400 gramów 10-setki Produkt Kształt Trójwymiarowy złożony kształt Właściwości mechaniczne dwuwymiarowych prostych kształtów.

Porównanie procesu MIM z tradycyjną metodą metalurgii proszków Proces odlewania ciśnieniowego stosuje się w materiałach o niskiej temperaturze topnienia i dobrej płynności cieczy odlewniczej, takich jak stopy aluminium i cynku. Ze względu na ograniczenia materiałowe produkty tego procesu mają ograniczoną wytrzymałość, odporność na zużycie i korozję. Proces MIM może przetwarzać więcej surowców.

Chociaż precyzja i złożoność procesu odlewania precyzyjnego wzrosła w ostatnich latach, nadal nie jest on tak dobry, jak proces usuwania wosku i proces MIM. Kucie proszkowe jest ważnym osiągnięciem i zostało zastosowane do masowej produkcji korbowodów. Ale ogólnie rzecz biorąc, koszt obróbki cieplnej i żywotność matrycy w projekcie kucia są nadal problematyczne, co nadal wymaga dalszego rozwiązania.

Tradycyjna metoda obróbki mechanicznej, która ostatnio poprawiła swoje możliwości przetwarzania dzięki automatyzacji, poczyniła znaczne postępy w zakresie skuteczności i precyzji, ale podstawowe procedury są nadal nierozerwalnie związane z obróbką krok po kroku (toczenie, struganie, frezowanie, szlifowanie, wiercenie, polerowanie itp.) ) w celu uzupełnienia kształtu części. Dokładność obróbki metodami obróbki znacznie przewyższa inne metody obróbki, ale ponieważ efektywny stopień wykorzystania materiałów jest niski, a ukończenie kształtu jest ograniczone przez sprzęt i narzędzia, niektórych części nie można ukończyć za pomocą obróbki skrawaniem. Wręcz przeciwnie, MIM może efektywnie wykorzystywać materiały bez ograniczeń. W przypadku produkcji precyzyjnych części o małych i trudnych kształtach proces MIM ma niższy koszt i wyższą wydajność niż obróbka mechaniczna i ma dużą konkurencyjność.

Technologia MIM nie konkuruje z tradycyjnymi metodami przetwarzania, ale nadrabia braki techniczne lub wady, których nie można wytworzyć tradycyjnymi metodami przetwarzania. Technologia MIM może odgrywać swoje specjalności w zakresie części wykonanych tradycyjnymi metodami obróbki. Techniczne zalety procesu MIM w produkcji części mogą tworzyć części konstrukcyjne o bardzo złożonej strukturze.

Technologia formowania wtryskowego wykorzystuje maszynę do formowania wtryskowego do wtryskiwania półwyrobu produktu, aby zapewnić całkowite wypełnienie wnęki formy materiałem, co zapewnia również realizację bardzo złożonej struktury części. W przeszłości w tradycyjnej technologii obróbki najpierw wykonywano poszczególne elementy, a następnie łączono je w komponenty. W przypadku korzystania z technologii MIM można rozważyć integrację w kompletną pojedynczą część, co znacznie zmniejsza liczbę kroków i upraszcza procedurę przetwarzania. Porównanie MIM i innych metod obróbki metalu Dokładność wymiarowa produktu jest wysoka i nie ma potrzeby wtórnej obróbki lub tylko niewielkiej ilości wykańczania.

Proces formowania wtryskowego może bezpośrednio formować cienkościenne i złożone części konstrukcyjne. Kształt produktu jest zbliżony do wymagań produktu końcowego, a tolerancja wymiarowa części jest ogólnie utrzymywana na poziomie około ±0.1-±{3}},3. Szczególnie ważne jest obniżenie kosztów obróbki stopów twardych, które są trudne do obróbki skrawaniem oraz zmniejszenie strat w obróbce metali szlachetnych. Produkt ma jednolitą mikrostrukturę, wysoką gęstość i dobrą wydajność.

Podczas procesu prasowania, na skutek tarcia ścianki formy o proszek oraz proszku o proszek, rozkład nacisku prasowania jest bardzo nierównomierny, co również prowadzi do nierównej mikrostruktury prasowanego półwyrobu, co spowoduje, że sprasowany proszek części metalurgiczne Skurcz jest nierównomierny podczas procesu spiekania, więc temperatura spiekania musi zostać obniżona, aby zmniejszyć ten efekt, co skutkuje dużą porowatością, słabą zwartością materiału i niską gęstością, co poważnie wpływa na właściwości mechaniczne produktu. Odwrotnie, proces formowania wtryskowego jest procesem płynnego formowania. Istnienie spoiwa zapewnia równomierne rozprowadzenie proszku, eliminując w ten sposób nierówną mikrostrukturę półfabrykatu, a następnie sprawiając, że spiekany produkt osiąga gęstość teoretyczną jego materiału. Ogólnie gęstość sprasowanych produktów może osiągnąć tylko 85 procent gęstości teoretycznej. Wysoka zwartość produktu może zwiększyć wytrzymałość, wzmocnić wytrzymałość, poprawić plastyczność, przewodność elektryczną i cieplną oraz poprawić właściwości magnetyczne. Wysoka wydajność, łatwa do zrealizowania produkcja na dużą i dużą skalę.

Forma metalowa stosowana w technologii MIM ma żywotność porównywalną z żywotnością form wtryskowych do tworzyw sztucznych. Dzięki zastosowaniu metalowych form MIM nadaje się do masowej produkcji części. Ponieważ półfabrykat produktu jest formowany przez wtryskarkę, znacznie poprawia się wydajność produkcji, zmniejsza się koszt produkcji, a spójność i powtarzalność formowanego wtryskowo produktu jest dobra, zapewniając w ten sposób gwarancję na dużą i dużą skalę przemysłową produkcja. Szeroka gama stosowanych materiałów i szerokie obszary zastosowań (baza żelazna, stal niskostopowa, stal szybkotnąca, stal nierdzewna, stop gramowy, stop twardy).

Materiały, które można wykorzystać do formowania wtryskowego są bardzo szerokie. Zasadniczo każdy materiał proszkowy, który można wylewać w wysokiej temperaturze, może być przetwarzany na części w procesie MIM, w tym materiały trudne w obróbce i materiały o wysokiej temperaturze topnienia w tradycyjnych procesach produkcyjnych. Ponadto MIM może również prowadzić badania składu materiałów zgodnie z wymaganiami użytkownika, wytwarzać dowolne kombinacje materiałów stopowych i formować części z materiałów kompozytowych. Obszary zastosowania produktów formowanych wtryskowo rozprzestrzeniły się na wszystkie dziedziny gospodarki narodowej i mają szerokie perspektywy rynkowe.

Proces formowania wtryskowego metali

Systemy wykrywania