Passos bàsics de l'emmotllament per injecció de metall

Passos bàsics de l'emmotllament per injecció de metall

Els passos bàsics del procésmodelat per injecció de metallsón els següents: primer, seleccioneu la pols metàl·lica i l'aglutinant que compleixin els requisits de MIM i, a continuació, barregeu la pols i l'aglutinant en una alimentació uniforme a una temperatura determinada mitjançant mètodes adequats. Després de la granulació, es realitza l'emmotllament per injecció. El blanc format es sinteritza i es densifica en un producte final després del tractament de desgreixatge.

1. MIM en pols i tecnologia de mòlta

MIM té uns requisits elevats per a la pols en brut, i la selecció de pols hauria de ser propici per a la barreja, l'emmotllament per injecció, el desgreixatge i la sinterització, que sovint és contradictori. L'estudi de la pols bruta de MIM inclou: la forma de la pols, la mida de la partícula i la composició de la mida de la partícula, la superfície específica, etc. La taula 1 enumera les propietats de la pols en brut adequades per al MIM.

A causa dels requisits fins de la pols crua MIM, el preu de la pols crua MIM és generalment alt, alguns dels quals són fins i tot 10 vegades el preu de la pols PM tradicional. Aquest és un factor clau que limita l'àmplia aplicació de la tecnologia MIM. Actualment, els principals mètodes de producció de pols en brut per a MIM inclouen el mètode de carbonil, el mètode d'atomització d'aigua a ultra alta pressió, el mètode d'atomització de gas a alta pressió, etc.

2. Enquadernador

Binder és el nucli de la tecnologia MIM. A MIM, l'aglutinant té dues funcions bàsiques: millorar la fluïdesa per adaptar-se a l'emmotllament per injecció i mantenir la forma del bloc verd. A més, també hauria de tenir les característiques de fàcil eliminació, no toxicitat i un cost raonable. Per tant, han sorgit una varietat d'aglutinants. En els darrers anys, s'està canviant gradualment de la selecció basada en l'experiència als requisits per als mètodes de desgreixatge i les funcions de l'aglutinant. La direcció de desenvolupament del sistema adhesiu s'ha d'orientar.

El lligant es compon generalment d'un component molecular baix i un component d'alt molecular més alguns additius necessaris. El component molecular baix té una viscositat baixa, una bona fluïdesa i una fàcil eliminació; El component de polímer té una alta viscositat i resistència per mantenir la resistència del blanc de formació. Els dos estan degudament proporcionats per obtenir una gran capacitat de càrrega de pols, i finalment s'obtindrà un producte d'alta precisió i gran uniformitat.

3. Mescla

La mescla és el procés de barrejar pols metàl·lic i aglutinant per obtenir una alimentació uniforme. Com que la naturalesa de l'alimentació determina el rendiment del producte final d'emmotllament per injecció, el procés de barreja és molt important. Això implica molts factors com la forma i la seqüència d'afegir l'aglutinant i la pols, la temperatura de mescla, les característiques del dispositiu de mescla, etc. Actualment, aquest pas del procés s'ha mantingut al nivell de confiar en l'experiència. Un indicador important per a l'avaluació final del procés de mescla és la uniformitat i consistència de l'alimentació.

La barreja de l'alimentació MIM es completa sota l'acció combinada de l'efecte tèrmic i la força de tall. La temperatura de mescla no ha de ser massa alta, en cas contrari l'aglutinant es pot descompondre o la pols i l'aglutinant es poden separar a causa de la baixa viscositat. La força de tall variarà segons el mètode de mescla. Els dispositius de mescla habituals de MIM inclouen l'extrusora de doble cargol, el mesclador d'impulsor en forma de Z, l'extrusora d'un sol cargol, l'extrusora d'èmbol, el mesclador planetari doble, el mesclador de doble lleva, etc. Aquests dispositius de mescla són adequats per preparar mescles amb viscositat en el rang de {{1 }}Pa · s.

El mètode de barreja és generalment afegir components de punt de fusió elevat per a la fusió, després refredar, afegir components de punt de fusió baix i, a continuació, afegir pols metàl·lica per lots. Això pot evitar la gasificació o descomposició de components de baix punt de fusió. L'addició de pols metàl·lica en lots pot evitar l'augment sobtat del parell causat per un refredament massa ràpid i reduir la pèrdua d'equip.

Per al mètode d'alimentació de la coincidència de pols de diferents mides de partícula, la patent japonesa introdueix: primer afegiu la pols atomitzada amb aigua 15-40um més gruixuda a l'aglutinant, després afegiu la pols 5-15um i, a continuació, afegiu la pols amb la mida de la pols Inferior o igual a 5um, de manera que la contracció del producte final canviarà poc. Per cobrir uniformement una capa d'adhesiu al voltant de la pols, la pols metàl·lica també es pot afegir directament al component de punt de fusió alt, i després afegir-se al component de punt de fusió baix, i després es pot eliminar l'aire. Per exemple, Anwar va afegir directament la suspensió de PMMA a la pols d'acer inoxidable i la va barrejar, després va afegir una solució aquosa de PEG, la va assecar i va treure l'aire mentre s'agitava. O'Connor utilitza dissolvent per barrejar, primer barreja sec SA amb pols, després afegeix dissolvent de tetrahidrofurà i després afegeix polímer. Després que el tetrahidrofurà s'escapi a la calor, afegiu pols per barrejar per obtenir una alimentació uniforme.

4. Emmotllament per injecció

La finalitat de l'emmotllament per injecció és obtenir la forma desitjada del cos verd MIM sense defectes i amb partícules uniformes. Com es mostra a la figura 1, primer escalfeu l'alimentació granular a una certa temperatura alta per fer-la fluir, després injecteu-la a la cavitat del motlle perquè es refredi per obtenir la forma necessària d'un cos rígid i, a continuació, traieu-la del motlle per obtenir el MIM formant el blanc. Aquest procés és el mateix que el procés tradicional d'emmotllament per injecció de plàstic, però a causa de l'alt contingut en pols de l'alimentació MIM, hi ha grans diferències en els paràmetres del procés i altres aspectes del procés d'emmotllament per injecció. Un control inadequat conduirà fàcilment a diversos defectes.

5. Desgreixatge

Des de l'aparició de la tecnologia MIM, amb els diferents sistemes aglutinants, s'han format una varietat de vies de procés MIM i mètodes de desgreixatge. El temps de desgreixatge s'ha reduït d'uns dies al principi a unes hores ara. Pel que fa als passos de desgreixatge, tots els mètodes de desgreixatge es poden dividir aproximadament en dues categories: una és el mètode de desgreixatge en dos passos. El mètode de desgreixatge en dos passos inclou el desgreixatge amb dissolvent més el desgreixatge tèrmic, el desgreixatge per sifó - desgreixatge tèrmic, etc. Actualment, el mètode avançat és el mètode amaetamold. A continuació es mostren diversos mètodes de desgreixatge MIM representatius.

6. Sinterització

La sinterització és el següent pas del procés MIM. La sinterització elimina els porus entre les partícules de pols i fa que el producte MIM sigui totalment dens o gairebé completament dens. A causa de l'ús d'un gran nombre d'aglutinants en la tecnologia d'emmotllament per injecció de metalls, la contracció durant la sinterització és molt gran i la seva taxa de contracció lineal generalment arriba al 13 per cent - 25 per cent, de manera que hi ha un problema de control de deformació i control de precisió dimensional. Sobretot perquè els productes MIM són majoritàriament peces modelades amb formes complexes, aquest problema es fa cada cop més destacat. L'alimentació uniforme és un factor clau per a la precisió dimensional i el control de la deformació dels productes finals sinteritzats. L'alta densitat de compactació de pols pot reduir la contracció de la sinterització i també és favorable al procés de sinterització i al control de la precisió dimensional. Per als productes a base de ferro i d'acer inoxidable, també hi ha un problema de control del potencial de carboni en la sinterització. A causa de l'alt preu de la pols fina actualment, és una manera important de reduir el cost de producció de l'emmotllament per injecció de pols per estudiar la tecnologia de sinterització de reforç de les palanques de pols gruixuda. Aquesta tecnologia és un aspecte important d'investigació de l'emmotllament per injecció de pols metàl·liques actualment.