Metal enjeksiyon kalıplamanın temel adımları

Metal enjeksiyon kalıplamanın temel adımları

Temel işlem basamaklarımetal enjeksiyon kalıplamaİlk olarak, MIM gereksinimlerini karşılayan metal tozu ve bağlayıcıyı seçin ve ardından tozu ve bağlayıcıyı uygun yöntemlerle belirli bir sıcaklıkta tek tip bir besleme halinde karıştırın. Granülasyondan sonra enjeksiyon kalıplama gerçekleştirilir. Oluşan boşluk sinterlenir ve yağdan arındırma işleminden sonra nihai bir ürün halinde yoğunlaştırılır.

1. MIM tozu ve öğütme teknolojisi

MIM'in ham toz için yüksek gereksinimleri vardır ve toz seçimi, genellikle çelişkili olan karıştırma, enjeksiyon kalıplama, yağ giderme ve sinterleme için elverişli olmalıdır. MIM ham tozunun incelenmesi şunları içerir: toz şekli, parçacık boyutu ve parçacık boyutu bileşimi, spesifik yüzey, vb. Tablo 1, MIM için uygun ham tozun özelliklerini listeler.

MIM ham tozunun ince gereksinimleri nedeniyle, MIM ham tozunun fiyatı genellikle yüksektir, hatta bazıları geleneksel PM tozunun fiyatının 10 katıdır. Bu, MIM teknolojisinin geniş uygulamasını sınırlayan önemli bir faktördür. Şu anda, MIM için ham toz üretmenin ana yöntemleri arasında karbonil yöntemi, ultra yüksek basınçlı su atomizasyon yöntemi, yüksek basınçlı gaz atomizasyon yöntemi vb.

2. Bağlayıcı

Binder, MIM teknolojisinin çekirdeğidir. MIM'de bağlayıcının iki temel işlevi vardır: enjeksiyon kalıplamaya uyacak şekilde akışkanlığı arttırmak ve yeşil bloğun şeklini korumak. Ayrıca kolay çıkarılabilen, toksik olmayan ve uygun maliyetli özelliklere de sahip olmalıdır. Bu nedenle çeşitli bağlayıcılar ortaya çıkmıştır. Son yıllarda, deneyime dayalı seçimden, bağlayıcının yağ giderme yöntemleri ve işlevlerine yönelik gereksinimlere doğru yavaş yavaş değişmektedir, Yapıştırıcı sistemin gelişme yönü hedeflenmelidir.

Bağlayıcı genellikle düşük moleküler bileşen ve yüksek moleküler bileşen artı bazı gerekli katkı maddelerinden oluşur. Düşük moleküler bileşen, düşük viskoziteye, iyi akışkanlığa ve kolay çıkarılmaya sahiptir; Polimer bileşen, biçimlendirici taslağın gücünü korumak için yüksek viskoziteye ve dayanıklılığa sahiptir. İkisi, yüksek bir toz yükleme kapasitesi elde etmek için uygun şekilde oranlanır ve sonunda yüksek hassasiyete ve yüksek homojenliğe sahip bir ürün elde edilir.

3. Karıştırma

Karıştırma, üniform besleme elde etmek için metal tozu ve bağlayıcıyı karıştırma işlemidir. Beslemenin doğası nihai enjeksiyon kalıplama ürününün performansını belirlediğinden, karıştırma işlemi çok önemlidir. Bu, bağlayıcı ve tozun eklenme şekli ve sırası, karıştırma sıcaklığı, karıştırma cihazının özellikleri vb. birçok faktörü içerir. Şu anda bu işlem aşaması, deneyime dayanan düzeyde kalmıştır. Karıştırma işleminin nihai değerlendirmesi için önemli bir gösterge, yemin tekdüzeliği ve tutarlılığıdır.

MIM beslemesinin karıştırılması, termal etki ve kesme kuvvetinin birleşik etkisi altında tamamlanır. Karıştırma sıcaklığı çok yüksek olmamalıdır, aksi takdirde bağlayıcı ayrışabilir veya düşük viskozite nedeniyle toz ve bağlayıcı ayrılabilir. Kesme kuvveti, karıştırma yöntemine göre değişecektir. MIM'in yaygın karıştırma cihazları arasında çift vidalı ekstrüder, Z-şekilli çarklı karıştırıcı, tek vidalı ekstrüder, dalgıç ekstrüder, çift planet mikser, çift kam karıştırıcı vb. bulunur. Bu karıştırma cihazları, {{1) aralığında viskoziteye sahip karışımlar hazırlamak için uygundur. }}Pa · s.

Karıştırma yöntemi genellikle erime için yüksek erime noktalı bileşenler eklemek, ardından soğutmak, düşük erime noktalı bileşenler eklemek ve ardından partiler halinde metal tozu eklemektir. Bu, düşük erime noktalı bileşenlerin gazlaşmasını veya ayrışmasını önleyebilir. Partiler halinde metal tozu eklemek, çok hızlı soğutmanın neden olduğu ani tork artışını önleyebilir ve ekipman kaybını azaltabilir.

Farklı parçacık boyutuna sahip toz eşleşmesinin besleme yöntemi için Japon patenti şunları sunar: önce bağlayıcıya daha kalın 15-40um su atomize tozu ekleyin, ardından 5-15um tozunu ekleyin ve ardından tozu şu şekilde ekleyin: toz boyutu 5um'dan küçük veya eşittir, böylece nihai ürünün çekmesi çok az değişecektir. Tozun etrafına bir yapışkan tabakasını eşit şekilde kaplamak için, metal tozu doğrudan yüksek erime noktalı bileşene eklenebilir ve ardından düşük erime noktalı bileşene eklenebilir ve ardından hava çıkarılabilir. Örneğin, Anwar doğrudan PMMA süspansiyonunu paslanmaz çelik tozuna ekledi ve karıştırdı, ardından PEG sulu solüsyonunu ekledi, kuruttu ve karıştırırken havayı çıkardı. O'Connor, karıştırmak için çözücü kullanır, önce SA'yı tozla kurutun, ardından tetrahidrofuran çözücü ekleyin ve ardından polimer ekleyin. Tetrahidrofuran ısıda kaçtıktan sonra, homojen bir yem elde etmek için karıştırmak üzere toz ekleyin.

4. Enjeksiyon kalıplama

Enjeksiyon kalıplamanın amacı, MIM ham gövdesinin istenen şeklini hatasız ve düzgün parçacıklarla elde etmektir. Şekil 1'de gösterildiği gibi, önce granül beslemeyi akışkan hale getirmek için belirli bir yüksek sıcaklığa kadar ısıtın, ardından sert bir gövdenin gerekli şeklini elde etmek için soğuması için kalıp boşluğuna enjekte edin ve ardından kalıptan çıkarın. boşluk oluşturan MIM'i elde edin. Bu işlem, geleneksel plastik enjeksiyon kalıplama işlemi ile aynıdır, ancak MIM beslemesinin yüksek toz içeriği nedeniyle, işlem parametrelerinde ve enjeksiyon kalıplama işleminin diğer yönlerinde büyük farklılıklar vardır. Yanlış kontrol kolayca çeşitli kusurlara yol açacaktır.

5. Yağ alma

MIM teknolojisinin ortaya çıkışından bu yana, farklı bağlayıcı sistemleri ile çeşitli MIM işlem yolları ve yağ giderme yöntemleri oluşturulmuştur. Başlangıçta birkaç gün olan yağ giderme süresi şimdi birkaç saate indirildi. Yağ giderme adımları açısından, tüm yağ giderme yöntemleri kabaca iki kategoriye ayrılabilir: biri iki aşamalı yağ giderme yöntemidir. İki adımlı yağ giderme yöntemi, solvent yağ giderme artı termal yağ giderme, sifon yağ giderme - termal yağ giderme vb. Şu anda, gelişmiş yöntem amaetamold yöntemidir. Aşağıda birkaç temsili MIM yağ giderme yöntemi bulunmaktadır.

6. Sinterleme

Sinterleme, MIM sürecindeki bir sonraki adımdır. Sinterleme, toz parçacıkları arasındaki gözenekleri ortadan kaldırır ve MIM ürününü tamamen yoğun veya neredeyse tamamen yoğun hale getirir. Metal enjeksiyon kalıplama teknolojisinde çok sayıda bağlayıcı kullanılması nedeniyle, sinterleme sırasındaki büzülme çok büyüktür ve doğrusal büzülme oranı genellikle yüzde 13'e - 25 ulaşır, bu nedenle deformasyon kontrolü sorunu vardır ve boyutsal doğruluk kontrolü. Özellikle MIM ürünleri çoğunlukla karmaşık şekillere sahip şekillendirilmiş parçalar olduğu için bu sorun gün geçtikçe daha da belirgin hale gelmektedir. Düzgün besleme, nihai sinterlenmiş ürünlerin boyutsal doğruluğu ve deformasyon kontrolü için kilit bir faktördür. Yüksek toz sıkıştırma yoğunluğu, sinterleme büzülmesini azaltabilir ve ayrıca sinterleme işlemine ve boyutsal doğruluk kontrolüne elverişlidir. Demir bazlı ve paslanmaz çelik ürünler için sinterlemede karbon potansiyeli kontrolü sorunu da vardır. Şu anda ince tozun yüksek fiyatı nedeniyle, kaba toz kütüklerin güçlendirici sinterleme teknolojisini incelemek, toz enjeksiyon kalıplamanın üretim maliyetini düşürmenin önemli bir yoludur. Bu teknoloji, şu anda metal tozu enjeksiyon kalıplamanın önemli bir araştırma yönüdür.