MIM parçalarının üretilebilirliği için tasarım (süreç tasarımı ve sinterleme sonrası işleme)

MIM parçalarının üretilebilirliği için tasarım (süreç tasarımı ve sinterleme sonrası işleme)

MIM parçalarının üretilebilirliği için tasarım

1.8 Delik ve oluk

Parça kalitesini düşürmenin ve aynı duvar kalınlığını oluşturmanın yanı sıra, delikler ve oluklar da MIM parçalarının kullanışlı bir işlevsel yapısal özelliğidir ve genellikle parça fiyatını artırmaz.

Bununla birlikte, kalıp maliyetini artırması gereken Şekil 8-a'da gösterildiği gibi, deliklerin ve yarıkların eklenmesi kalıbın karmaşıklığını artıracaktır. Ayrım çizgisine dik olan delik, oluşturulması en kolay ve maliyeti en düşük olan deliktir. Ayırma hattına paralel olan deliğin oluşturulması kolay olsa da, erken aşamada kalıp imalat maliyetini artıracak kaydırıcı veya hidrolik silindir eklenmesi gerekir.

Dahili bağlantı deliği, Şekil 8-b'de gösterildiği gibi oluşturulabilir. Sızdırmazlık ve çapaklanma problemlerini önlemek için bu tasarım dikkatle düşünülmelidir.

Mümkünse, kalıbın sızdırmazlığını arttırmak için çekirdek çubuk üzerinde bir düzlem oluşturmak üzere D şeklinde bir deliğe bir delik açılmalıdır. Aksi takdirde, eşleşen parçaların bir ark yüzeyi haline getirilmesi gerekir ve ince kesme kenarı anormal aşınmaya neden olur.

MIM parçalarının üretilebilirliği için tasarım (teknolojik tasarım ve sinterleme sonrası işleme) - delikler ve oluklar

Şekil 8-a Delik ve oluk

MIM parçalarının üretilebilirliği için tasarım (teknolojik tasarım ve sinterleme sonrası işleme) - delikler ve oluklar

Şekil 8-b Delik ve oluk

1.9 Alttan Kesme

Bölünmüş kalıp ile, Şekil 9'da gösterilen dış alttan kesme, ayırma hattında kolaylıkla oluşturulabilir. Bu şekli üretmek için kalıp parçalarını artırmak, kalıp maliyetlerini artırmak ve verimliliği düşürmek gerekir.

Bazı dahili alttan kesmeler kaydırıcılarla yapılabilir ve diğerleri hareketli maçalarla oluşturulabilir.

Çoğu MIM parçasının tasarımında, tasarımcılar, artan maliyet ve olası parlama sorunları nedeniyle dahili alttan kesmeyi iptal etmeye karar verebilirler.

MIM parçalarının üretilebilirliği için tasarım (süreç tasarımı ve sinterleme sonrası işleme) - alttan kesme

Şekil 9 Alttan Kesilmiş

1.10 Dökme sistemi

Enjeksiyon malzemesi kapıdan kalıp boşluğuna girer. MIM enjeksiyon malzemesinin yüksek metal içeriği göz önüne alındığında, MIM'in bu kapıları genellikle plastik enjeksiyon kalıplamadakilerden çok daha büyüktür.

Kapı genellikle bitmiş parçaların kalıplama boşluğundan çıktığı yerlerde izler bıraktığından, kapının ayarının gerekli süreç, işlev, boyut kontrolü ve estetiği dengelemesi gerekir.

Kapıyı Şekil 10'da gösterildiği gibi kalıbın ayırma hattına ayarlamak daha iyidir. Bu şekilde, enjeksiyon malzemesinin akış yolu boşluk duvarını veya maça çubuğunu etkileyebilir.

Ek olarak, farklı duvar kalınlıklarına sahip parçalar için, enjeksiyon malzemesinin kalın bölümden ince bölüme akışını sağlamak için kapak genellikle en kalın kesitte ayarlanır. Bu yolluk, parça yüzeyindeki delikleri, olukları, gerilim konsantrasyonunu ve akış çizgisini ortadan kaldırabilir.

Parça üretmek için birden fazla boşluk kullanmak istiyorsanız, dengeli doldurma oranı koşulu altında her boşluğa aynı miktarda enjeksiyon malzemesi beslenmesini sağlamak için geçidin boyutunu ve ayarını da göz önünde bulundurmalısınız.

MIM parçalarının üretilebilirliği için tasarım (süreç tasarımı ve sinterleme sonrası işleme) - yolluk sistemi

Şekil 10 Dökme sistemi

1.11 Ayrım hattı

Mümkünse, tüm yapısal özelliklerin yönü, oluşturulan parçaların kalıptan çıkarılabilmesi için ayırma çizgisine dik olmalıdır.

Genel olarak ayrım çizgisi, modelin iki yarısının birleşiminin kaçınılmaz sonucu olan parça yüzeyinin prova çizgisine dönüştürülür.

Bazı durumlarda, Şekil 13'te gösterilen örnekte olduğu gibi, tüm parçanın geometrik şekli modelin üst yarısında oluşturulmuştur. Şu anda ayrım çizgisi parçanın yalnızca alt kenarı boyunca olabilir ve ayrım çizgisi oluşturulmaz. Genellikle model, ayırma çizgisini "gizlemek" için göze çarpmayan kenar boyunca ayrılacak şekilde tasarlanabilir.

Ayırma çizgisi tercihen bir düzlem üzerinde bulunur. Ancak bazen istenen yapısal özellikleri oluşturmak için basit şekli değiştirmek gerekir.

Parçaların karmaşıklığının artması kalıbın imalat ve bakım maliyetlerini artıracaktır ancak yapısal özellik dökülürken maliyet düşebilir, aksi takdirde kesme veya montaj işlemleri gerekir.

MIM parçalarının üretilebilirliği için tasarım (süreç tasarımı ve sinterleme sonrası işleme) - ayırma hattı

Şekil 11 Ayrım çizgisi

1.12 Dekoratif özellikler

Şekil 12, parçanın uygun konumunda, parçanın maliyetini artırmadan kolayca oluşturulan işaretleme, kabartma, parça numarası, kalıp numarası ve delik numarası tanımlama işaretlerini göstermektedir.

Bu özellikler belirgin veya içbükey olabilir ve MIM işlemi, keskin elmas kabartma dahil olmak üzere üst düzey özellik ayrıntıları üretebilir.

1.13 Sinterlenmiş parça desteği

Yağdan arındırma ve sinterleme sürecinde, metal enjeksiyon kalıplama MIM parçalarının yeşil gövdesi yaklaşık yüzde 20 küçülür. Olası bozulmayı en aza indirmek için, metal enjeksiyon kalıplama MIM'in sinterlenmesi sırasında MIM parçaları uygun şekilde desteklenmelidir.

Tipik olarak, MIM parçaları düz seramik veya paletler üzerine yerleştirilir.

Şekil 13'te gösterildiği gibi, sinterleme için düz plakayı veya tepsiyi büyük bir düzleme veya birkaç parçanın yapısal özellikleri tarafından paylaşılan bir düzleme sahip olacak şekilde tasarlamak daha iyidir, böylece standart destekler kullanılabilir. Uzun açıklıklı, çıkıntılı veya hassas parçalara sahip MIM parçalarının, özel destekler veya parça fikstürleri ile desteklenmesi gerekebilir. Bu üretim maliyetleri çok yüksektir.

Şekil 13 Sinterlenmiş parça desteği

II Sonraki sinterleme işlemi

Metal enjeksiyon kalıplamanın MIM işleminin toleransı ± (0,3 yüzde - 0,5 yüzde) içinde olduğundan, birçok parça son boyuta kadar sinterlenmiştir. Parçanın belirli bir yapısal özelliğinin toleransı nispeten darsa, sonraki işleme gerçekleştirilebilir.

Metal enjeksiyon kalıplama MIM parça malzemeleri, dövülmüş parçalar gibi kesilebilir, kılavuz çekilebilir, delinebilir, çekilebilir ve bitirilebilir, taşlanabilir veya kaynaklanabilir.

Sertlik test cihazının mukavemetini ve aşınma direncini artırmak için metal enjeksiyon kalıplama MIM parçaları da ısıl işlem görebilir.

Ek olarak, metal enjeksiyon kalıplama MIM parçaları genellikle birbirine bağlı gözenekliliği yüzde 0,2'den daha düşük bir değerle sınırlar, bu nedenle geleneksel renklendirme ve galvanik kaplama için özel yüzey hazırlığı gerekmez.

III Sonuç

Kuzey Amerika'daki metal enjeksiyon kalıplama MIM parçalarının gelişme eğilimi, MPIF tarafından her yıl düzenlenen ödüllü MIM toz metalürji parça tasarımı projesinden açıkça görülebilir.

1997'den 2001'e kadar, MPIF tarafından toz metalurji parçaları yarışmasında seçilen ödüllü parça sayısı her yıl 15 ila 18 idi. Ödüllü parçaların kategori sütununda, metal enjeksiyon kalıplama MIM'i 1997'den 2004'e kadar kullanıldı, ancak 2005'ten itibaren ödüllü metal enjeksiyon MIM parçaları yedi kategoriye ayrıldı: havacılık/askeri, tıbbi/dişçilik, manuel aletler /eğlence, elektronik/elektrik, donanım/cihazlar, endüstriyel motorlar/kontrol cihazları ve diğer kategoriler.

Bunlar, metal enjeksiyon kalıplama ile MIM parçalarının üretiminin Kuzey Amerika'da kademeli bir gelişme aşamasına girdiğini gösteriyor.

Çin Anakarasında, metal enjeksiyonla kalıplanmış MIM parçalarına yönelik elektronik dijital ürünlere yönelik güçlü talep sayesinde, büyük ve küçük MIM işletmeleri, Yangtze Nehri Deltası, Pearl Nehri Deltası, Pekin ve çevre bölgelerde yoğunlaşarak ülke geneline dağılmıştır. Çin Anakarasında, özellikle daha fazla alanda, MIM parçalarının temel bilgisini ve üretim uygulamasını şiddetle teşvik etmek acildir.