Części Micro Gears MIM

Wprowadzenie produktów

1. Proces produkcji części mikroprzekładni MIM i dobór parametrów
Eksperymentalna metoda doboru parametrów procesu i głównych parametrów do masowej produkcji mikroprzekładni.

2. Dobór proszku metalowego i spoiwa
Rozmiar cząstek proszku metalicznego stosowanego w procesie części MIM wynosi zazwyczaj {{0}}.5-20 μm. Teoretycznie rzecz biorąc, im drobniejsze cząstki, tym większa powierzchnia właściwa, którą łatwiej kształtować i spiekać. Obecnie głównymi metodami wytwarzania proszków na części MIM są: metoda atomizacji wodnej, metoda atomizacji gazowej oraz metoda usuwania zasady. Każda metoda ma swoje zalety i wady: metoda rozpylania wody jest głównym procesem wytwarzania proszku, który ma wysoką wydajność i jest bardziej ekonomiczny w produkcji na dużą skalę i może sprawić, że proszek będzie drobniejszy, ale kształt jest nieregularny, co jest sprzyja zachowaniu kształtu, ale lepiej użyć wiskozy Jest więcej spoiw, które wpływają na dokładność. Ponadto warstewka tlenku utworzona w wyniku wysokotemperaturowej reakcji wody i metalu utrudnia spiekanie. Metoda atomizacji gazowej jest główną metodą wytwarzania proszku dla MIM. Wytwarzany przez nią proszek jest kulisty, o niskim stopniu utlenienia, wymaga mniejszej ilości spoiwa, ma dobrą formowalność, ale ma wysoką cenę i słabe zachowanie kształtu. Proszek wytwarzany metodą dial-up ma wysoką czystość i bardzo drobny rozmiar cząstek. Jest najbardziej odpowiedni dla MIM, ale jest ograniczony do Fe, Ni i innych proszków, które nie spełniają wymagań różnych materiałów. Aby spełnić wymagania proszkowe części MIM, wiele firm produkujących proszki udoskonaliło powyższe metody, a także opracowało metody wytwarzania proszków, takie jak mikroatomizacja i atomizacja z przepływem laminarnym. Wybór proszku powinien być kompleksowo rozważony pod kątem technologii części MIM, kształtu produktu, wydajności, ceny itp. Obecnie proszek rozpylany wodą i proszek rozpylany gazem są zwykle mieszane, pierwszy zwiększa gęstość nasypu, a drugi zachowuje zachowanie kształtu . Ponieważ przekładnia jest używana w środowisku korozyjnym, stosuje się rozpylany wodą proszek ze stali nierdzewnej 316L, a jego skład chemiczny (ułamek masowy) wynosi: Cr: 17,0 procent, N: 11,5 procent, Mo: 2,2 procent, C: nie więcej niż 0,3 procent, Fe: około 69 procent. Jego właściwości fizyczne przedstawiono w tabeli 1.
W procesie wytwarzania części MIM spoiwo odgrywa bardzo ważną rolę. Wpływa bezpośrednio na mieszanie, formowanie wtryskowe, odtłuszczanie i inne procesy oraz ma duży wpływ na jakość, odtłuszczanie, dokładność wymiarową i skład stopu półwyrobu do formowania wtryskowego. Spoiwa stosowane w MIM obejmują systemy termoplastyczne, systemy termoutwardzalne, systemy rozpuszczalne w wodzie, systemy żelowe i systemy specjalne, z których każdy ma swoje zalety i wady. Systemy spoiw termoplastycznych są głównym nurtem i liderem wśród spoiw do części MIM. Systemy termoutwardzalne Kleje są rzadko stosowane. Chociaż te kleje dobrze zachowują kształt, są trudne do usunięcia. Tutaj spoiwem jest spoiwo termoplastyczne o formule 70 procent wosku parafinowego i 30 procent polietylenu o dużej gęstości.

3. Mieszanie, granulacja i wtrysk
Po określeniu proszku i spoiwa ugniatanie jest złożonym procesem poprawiającym płynność proszku i kończącym dyspersję. Powszechnie stosowane urządzenia mieszające obejmują wytłaczarkę dwuślimakową, mieszalnik wirnikowy w kształcie litery Z, podwójny mieszalnik planetarny itp., a proces ciągłego mieszania jest obecnie opracowywany. Szybkość podawania, temperatura mieszania i prędkość obrotowa podczas mieszania będą miały wpływ na efekt mieszania. Tutaj proszek i spoiwo mieszano na podwójnym mieszalniku planetarnym przy obciążeniu (ułamek objętościowy) 63:37 przez 1,5 godziny, a temperatura mieszania wynosiła 130±10 stopni, tak że proszek i spoiwo były całkowicie wymieszane, a następnie wymieszane w jednym. Granulacja odbywa się na wytłaczarce ślimakowej, temperatura granulacji wynosi 130 stopni -150 stopni, a prędkość obrotowa ślimaka wynosi 40 obr./min. Użyj wtryskarki TMC60EV do formowania wtryskowego. Jedną z kluczowych kwestii związanych z formowaniem wtryskowym są różne projekty związane z formowaniem, w tym projektowanie produktu i projektowanie form. Chociaż obecnie wytwarzane produkty mogą mieć masę od 0,003 g do 200 g i poczyniono znaczne postępy w poprawie precyzji, większość projektów, zwłaszcza projekty form, opiera się na doświadczeniu, braku rzetelnej wiedzy projektowej, a systemy CAD są trudne do dobrego zastosowania MIM . Zasada form plastikowych została wykorzystana do stopniowej standaryzacji form MIM. Wraz z gromadzeniem doświadczenia czas projektowania i produkcji form zostanie znacznie skrócony, a formy wielogniazdowe powinny być stosowane w jak największym stopniu, aby poprawić wydajność wtrysku.
Celem formowania wtryskowego jest uzyskanie pozbawionego wad wykroju o pożądanym kształcie. Defektów wtrysku nie da się wyeliminować w kolejnych procesach, dlatego ten krok musi być ściśle kontrolowany. Technologię badań ultradźwiękowych można wykorzystać do wykrywania wewnętrznych wad półfabrykatów formowanych wtryskowo. Kontrola defektów na etapie wtrysku opiera się głównie na doświadczeniu. Wraz z postępem nauki i technologii wykorzystanie komputera do symulacji procesu napełniania wtryskiem karmienia i powiązanie go z wydajnością karmienia, optymalizacja parametrów warunków wtrysku i eliminacja wad wtrysku jest obecnie zaawansowaną metodą eksperymentalną, a także przyszłym rozwojem tendencja. Donoszono za granicą, że przepływ formy jest stosowany do analizy procesu wtrysku MIM i osiąga dobre wyniki. Próbowaliśmy również zastosować tę technologię, ale stwierdziliśmy, że wyniki symulacji nie zgadzają się dobrze z wynikami eksperymentalnymi. Ten aspekt wymaga dalszych badań.

4. Odtłuszczanie i wstępne spiekanie
Metoda odtłuszczania przyjmuje odtłuszczanie termiczne, a proces odtłuszczania termicznego powinien być rozsądnie określony zgodnie z charakterystyką rozkładu termicznego składników spoiwa, a jednocześnie konieczne jest zapobieganie defektom, takim jak bulgotanie i pękanie kęsa odtłuszczającego z powodu nadmierna prędkość odtłuszczania. Ponieważ proszek ze stali nierdzewnej jest bardzo wrażliwy na zawartość węgla, konieczne jest wybranie atmosfery redukującej, aby zapobiec pozostałościom węgla w wyniku rozkładu spoiwa. W zakresie temperatur od temperatury pokojowej do 200 stopni C głównym procesem jest rozkład parafiny. Spoiwo w tym procesie Parafina jest najważniejszym składnikiem, więc aby skutecznie usunąć parafinę, szybkość ogrzewania jest na ogół niższa niż 1 stopień/min. Piecem odtłuszczającym tego procesu jest atmosfera wodoru. Temperatura odtłuszczania wynosi poniżej 200 stopni, a temperaturę podnosi się z szybkością ogrzewania 0,8 stopnia/min. , Aby usunąć składnik polimerowy spoiwa z polietylenu o dużej gęstości i uformować połączone ze sobą otwory. Po 450 stopniach temperatura jest szybko podnoszona do 800 stopni z prędkością 4 stopni/min, a następnie utrzymywana przez 45 minut, aby całkowicie rozłożyć składniki polimerowe w spoiwie i zakończyć odtłuszczanie i wstępne spiekanie półwyrobu.

5. Spiekanie
Spiekanie prowadzono w próżniowym piecu do spiekania przy próżni 0,1 Pa.
Proces spiekania przebiega następująco: rozpocząć od nagrzewania z szybkością 4 stopni/min do 1000 stopni, przytrzymać przez 45 minut, a następnie szybko podnieść do temperatury spiekania 1 380 ±10(stopni) przy 6 stopniach/min, trzymać przez 45 minut, a następnie schłodzić do temperatury pokojowej. Temperatura spiekania powinna być jak najbardziej stabilna, a temperatura spiekania waha się o kilkadziesiąt stopni Celsjusza, co może prowadzić do 10-procentowych wahań gęstości spieku i 3-procentowych zmian skurczu.
Dokładność wymiarowa i właściwości mechaniczne produktu końcowego:
W przypadku gotowych części (jak pokazano na rysunku 3) przeprowadzono analizę metalograficzną i testy wytrzymałości mechanicznej na wzorcowych próbkach przygotowanych razem z częściami. Struktura metalograficzna części to czysty austenit, a wyniki testów wytrzymałości mechanicznej: granica plastyczności wynosi 220 MPa, wytrzymałość na rozciąganie wynosi 510 MPa, a wydłużenie wynosi 45 procent.
8 proc. Losowo wziąć 10 zmierzonych, jego średnia gęstość wyniosła 98,8 procent gęstości teoretycznej. Zasadniczo osiągnął teoretyczny wskaźnik wydajności, aby spełnić wymagania dotyczące użytkowania. Struktura i rozmiar spełniają wymagania dotyczące precyzji i nie jest wymagana żadna obróbka.

Systemy wykrywania

Proces formowania wtryskowego metali