Disseny per a la fabricació de peces MIM (disseny de processos i processament posterior a la sinterització)

Disseny per a la fabricació de peces MIM (disseny de processos i processament posterior a la sinterització)

Disseny per a la fabricabilitat de peces MIM

1.8 Forat i ranura

A més de reduir la qualitat de la peça i formar el mateix gruix de paret, els forats i les ranures també són una característica estructural funcional útil de les peces MIM i, en general, no augmenten el preu de la peça.

Tanmateix, afegir forats i ranures augmentarà la complexitat del motlle, tal com es mostra a la figura 8-a, que ha d'augmentar el cost del motlle. El forat perpendicular a la línia de separació és el més fàcil de formar i el cost més baix. Tot i que el forat paral·lel a la línia de separació és fàcil de formar, cal afegir un control lliscant o un cilindre hidràulic, cosa que augmentarà el cost de fabricació del motlle en la fase inicial.

El forat de connexió intern es pot formar, tal com es mostra a la figura 8-b. Per evitar els problemes de segellat i rebavades, aquest disseny s'ha de tenir en compte amb cura.

Si és possible, s'ha de fer un forat en un forat en forma de D per fer un pla a la vareta del nucli, per tal de millorar el segellat del motlle. En cas contrari, les peces coincidents s'han de convertir en una superfície d'arc, i el seu tall prim provocarà un desgast anormal.

Disseny per a la fabricabilitat de peces MIM (disseny tecnològic i processament posterior a la sinterització) - forats i ranures

Figura 8-a Forat i ranura

Disseny per a la fabricabilitat de peces MIM (disseny tecnològic i processament posterior a la sinterització) - forats i ranures

Figura 8-b Forat i ranura

1.9 Socavació

Amb la matriu dividida, el retall extern que es mostra a la figura 9 és fàcil de formar a la línia de separació. Per fabricar aquesta forma, cal augmentar les peces del motlle, augmentar els costos del motlle i reduir la productivitat.

Alguns retalls interns es poden fer amb lliscants i d'altres es poden formar amb nuclis mòbils.

En el disseny de la majoria de peces MIM, els dissenyadors poden decidir cancel·lar el socavat intern a causa dels problemes d'augment del cost i el possible flaix.

Disseny per a la fabricabilitat de peces MIM (disseny de processos i processament posterior a la sinterització) - socavació

Figura 9 Sotacat

1.10 Sistema d'abocament

El material d'injecció entra a la cavitat del motlle per la porta. Tenint en compte l'alt contingut metàl·lic del material d'injecció MIM, aquestes portes de MIM són generalment molt més grans que les del modelat per injecció de plàstic.

Com que la porta sol deixar rastres on les peces acabades surten de la cavitat d'emmotllament, la configuració de la porta ha d'equilibrar el procés, la funció, el control de mida i l'estètica requerits.

És millor establir la porta a la línia de separació del motlle, tal com es mostra a la figura 10. D'aquesta manera, el camí del flux del material d'injecció pot impactar la paret de la cavitat o la barra del nucli.

A més, per a peces amb diferents gruixos de paret, la porta se sol establir a la secció transversal més gruixuda per fer que el material d'injecció flueixi de la secció gruixuda a la secció prima. Aquesta barrera pot eliminar forats, ranures, concentració d'estrès i racionalitzar la superfície de la peça.

Si voleu utilitzar diverses cavitats per produir peces, també heu de tenir en compte la mida i la configuració de la porta per assegurar-vos que es subministri la mateixa quantitat de material d'injecció a cada cavitat amb una taxa d'ompliment equilibrada.

Disseny per a la fabricabilitat de peces MIM (disseny de processos i processament posterior a la sinterització) - sistema de gating

Fig. 10 Sistema d'abocament

1.11 Línia de separació

Si és possible, l'orientació de totes les característiques estructurals ha de ser perpendicular a la línia de separació de manera que les peces formades es puguin treure del motlle.

En general, la línia de separació es converteix en la línia de prova de la superfície de la peça, que és el resultat inevitable de la combinació de dues meitats del model.

En alguns casos, com a exemple mostrat a la figura 13, la forma geomètrica de tota la peça es forma a la meitat superior del model. En aquest moment, la línia de separació només pot estar al llarg de la vora inferior de la peça i no es genera cap línia de separació. Normalment, el model es pot dissenyar per separar-se al llarg de la vora discreta, per "amagar" la línia de separació.

La línia de separació es troba preferentment en un pla. No obstant això, de vegades és necessari canviar la forma simple per tal de formar les característiques estructurals necessàries.

L'augment de la complexitat de les peces augmentarà els costos de fabricació i manteniment del motlle, però el cost es pot reduir en abocar la característica estructural, en cas contrari, es requereixen operacions de tall o muntatge.

Disseny per a la fabricabilitat de peces MIM (disseny de processos i processament posterior a la sinterització) - línia de separació

Figura 11 Línia de separació

1.12 Característiques decoratives

La figura 12 mostra el marcatge, el relleu, el número de peça, el número de matriu i les marques d'identificació del número de forats, que es formen fàcilment en la posició adequada de la peça sense augmentar el cost de la peça.

Aquestes característiques poden ser destacades o còncaves, i el procés MIM pot produir detalls de funcions d'alt nivell, inclòs el relleu de diamants nítids.

1.13 Suport de peça sinteritzada

En el procés de desgreixatge i sinterització, el cos verd de les peces MIM d'emmotllament per injecció de metall es redueix al voltant d'un 20 per cent. Per tal de minimitzar la possible distorsió, les peces MIM s'han de suportar adequadament durant la sinterització de MIM d'emmotllament per injecció de metall.

Normalment, les peces MIM es col·loquen sobre ceràmica plana o palets.

Com es mostra a la figura 13, és millor dissenyar la placa plana o la safata per a la sinterització perquè tingui un pla gran o un pla compartit per les característiques estructurals de diverses parts, de manera que es puguin utilitzar suports estàndard. És possible que les peces MIM amb llums llargues, voladís o parts vulnerables hagin de ser suportades per suports especials o fixacions de peces. Aquests costos de producció són molt elevats.

Fig. 13 Suport de la peça sinteritzada

II Processament posterior de sinterització

Atès que la tolerància del procés MIM d'emmotllament per injecció de metalls és de ± ({0}},3 per cent - 0,5 per cent), moltes peces s'han sinteritzat fins a la mida final. Si la tolerància d'una determinada característica estructural de la peça és relativament ajustada, es pot realitzar un mecanitzat posterior.

Els materials de peces MIM d'emmotllament per injecció de metall es poden tallar, roscar, perforar, estirar i acabar, rectificar o soldar com a peces forjades.

Per tal de millorar la força i la resistència al desgast del provador de duresa, les peces MIM d'emmotllament per injecció de metall també es poden tractar tèrmicament.

A més, les peces MIM d'emmotllament per injecció de metall solen limitar la porositat interconnectada a menys del 0,2 per cent, de manera que no es requereix una preparació especial de la superfície per a la coloració i la galvanoplastia convencionals.

III Conclusió

La tendència de desenvolupament de peces MIM d'emmotllament per injecció de metalls a Amèrica del Nord es pot veure clarament a partir del guardonat projecte de peces MIM de disseny de peces de metal·lúrgia de pols que realitza MPIF cada any.

Entre 1997 i 2001, el nombre de peces premiades seleccionades per MPIF al concurs de peces de metal·lúrgia de pols va ser de 15 a 18 cada any. A la columna de la categoria de peces guardonades, es va utilitzar MIM d'emmotllament per injecció de metall des del 1997 fins al 2004, però des del 2005, les peces MIM d'emmotllament per injecció de metall premiades es van dividir en set categories: aeroespacial/militar, mèdic/dental, eines manuals. /entreteniment, electrònica/electricitat, maquinari/electrodomèstics, motors industrials/dispositius de control i altres categories.

Aquests indiquen que la producció de peces MIM per emmotllament per injecció de metall ha entrat en una etapa de desenvolupament gradual a Amèrica del Nord.

A la Xina continental, gràcies a la gran demanda de productes digitals electrònics per a peces MIM modelades per injecció de metall, les empreses MIM grans i petites es distribueixen per tot el país, concentrades al delta del riu Yangtze, delta del riu Perla, Pequín i els voltants. És urgent promoure enèrgicament el coneixement bàsic i l'aplicació de producció de peces MIM a la Xina continental, especialment en més camps.