Postopek brizganja kovin

Postopek brizganja kovin (Metal Powder Injection Molding Technology, na kratko MIM) je nova vrsta tehnologije brizganja skoraj neto oblike praškaste metalurgije, ki je nastala z uvedbo sodobne tehnologije brizganja plastike na področju prašne metalurgije.

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. je zbirka brizganja kovin iz bakrovih zlitin, brizganja kovin na osnovi železa, brizganja kovin na osnovi nerjavečega jekla, brizganja kovin iz aluminijevih zlitin, brizganja kovin iz nikljevih zlitin, brizganja kovin iz kobaltovih zlitin brizganje, brizganje kovin iz volframove zlitine Celovito visokotehnološko podjetje, ki združuje raziskave in razvoj, proizvodnjo in prodajo brizganja, brizganja kovin iz cementnega karbida in strukturnih delov praškaste metalurgije.

Izdelek Description

1. Izvedbeni standardi: podjetje strogo izvaja certifikate ISO9001, ISO14001, IATF16949

Izdelki so opravili certificiranje ROHS, FDA EU itd.

2. Standardi za material izdelka: ISO, GB, ASTM, SAE, EN, DIN, BS, AMS, JIS, ASME, DMS, TOCT, GB

3. Glavni procesi: brizganje kovin MIM, praškasta metalurgija PM, investicijsko litje, tlačno litje aluminija,

4. Razpoložljivi materiali za prašno metalurgijo:

Bakrove zlitine, železove osnove, titanove zlitine, osnove iz nerjavečega jekla, aluminijeve zlitine, nikljeve zlitine, kobaltove zlitine, volframove zlitine, cementne karbide, hidroksi zlitine, mehke magnetne materiale in 3D-tiskanje je mogoče prilagoditi glede na zahteve kupcev.

Tehnologija izdelave

Osnovni postopek postopka brizganja kovin je naslednji: najprej sta trdni prah in organsko vezivo enakomerno pomešana, po granulaciji pa ju stroj za brizganje vbrizga v votlino kalupa pod stanjem segrevanja in plastificiranja (~150 stopinj). C) za strjevanje in oblikovanje ter nato uporabo. Vezivo v oblikovanem surovcu odstranimo s kemičnim ali termičnim razkrojem, končno pa dobimo končni izdelek s sintranjem in zgoščevanjem. V primerjavi s tradicionalnimi postopki ima značilnosti visoke natančnosti, enotne organizacije, odlične zmogljivosti in nizkih proizvodnih stroškov. Njegovi izdelki se pogosto uporabljajo v elektronskem informacijskem inženiringu, biomedicinski opremi, pisarniški opremi, avtomobilih, strojih, strojni opremi, športni opremi, industriji ur, orožju in vesoljski industriji. Zato se na splošno verjame, da bo razvoj te tehnologije privedel do revolucije v tehnologiji oblikovanja in obdelave delov in je znana kot "najbolj priljubljena tehnologija oblikovanja delov danes" in "tehnologija oblikovanja v 21. stoletju".

Zgodovina in trenutno stanje

Izumil jo je Parmatech v Kaliforniji leta 1973. V zgodnjih osemdesetih letih prejšnjega stoletja so številne države v Evropi in na Japonskem prav tako vložile veliko energije v proučevanje te tehnologije, ki je bila hitro promovirana. Zlasti v sredi-1980ih let se je ta tehnologija skokovito razvijala od svoje industrializacije in se vsako leto povečuje z osupljivo hitrostjo. Doslej je več kot 100 podjetij v več kot 10 državah in regijah, kot so ZDA, Zahodna Evropa in Japonska, ki se ukvarjajo z razvojem izdelkov, raziskavami in prodajo te tehnologije. Japonska je zelo aktivna v konkurenci in ima izjemne rezultate. Številne velike korporacije so sodelovale pri promociji industrije MIM, vključno s Pacific Metals, Mitsubishi Steel, Kawasaki Steel, Kobe Steel, Sumitomo Mining, Seiko-Epson, Datong special steel itd. Trenutno je več kot 40 podjetij, specializiranih za MIM industrijo na Japonskem, skupna vrednost prodaje njihovih industrijskih izdelkov MIM pa je že presegla evropsko in dohiteva ZDA. Doslej se je več kot 100 podjetij po vsem svetu ukvarjalo z razvojem izdelkov, raziskavami in prodajo te tehnologije. Tehnologija MIM je tako postala najbolj aktivno mejno tehnološko področje v novi proizvodni industriji. Predstavlja ga pionirska tehnologija svetovne metalurške industrije. Tehnologija MIM je glavna smer razvoja tehnologije praškaste metalurgije.

Značilnosti procesa

Tehnologija postopka brizganja kovin je izdelek, ki združuje tehnologijo oblikovanja plastike, kemijo polimerov, tehnologijo praškaste metalurgije in znanost o kovinskih materialih ter druge discipline. , Tridimenzionalni konstrukcijski deli kompleksne oblike lahko hitro in natančno materializirajo oblikovalske ideje v izdelke z določenimi strukturnimi in funkcionalnimi lastnostmi ter lahko neposredno množično proizvajajo dele, kar je nova revolucija v industriji proizvodne tehnologije. Ta procesna tehnologija nima le prednosti manj običajnega postopka praškaste metalurgije, brez rezanja ali manj rezanja, visokih gospodarskih koristi, ampak tudi premaguje pomanjkljivosti tradicionalnih izdelkov praškaste metalurgije, neravne materiale, nizke mehanske lastnosti, težko oblikovane tanke stene in kompleksne strukture. Posebej primeren za množično proizvodnjo majhnih, kompleksnih in kovinskih delov s posebnimi zahtevami. Tehnološki postopek je vezivo → mešanje → brizganje → razmaščevanje → sintranje → naknadna obdelava.

Priprava surovin: Prvi korak je priprava praškaste mešanice kovine in polimera. Kovinski prah, ki se tukaj uporablja, je veliko boljši od kovinskega prahu, ki se uporablja v tradicionalnih postopkih metalurgije prahu (običajno pod 20 mikronov). Kovinski prah se zmeša z vročim termoplastičnim vezivom, ohladi in nato peletira v homogeno surovino v obliki granul. Nastala surovina je običajno 60 odstotkov kovine in 40 odstotkov polimera po prostornini.

Brizganje: Praškaste surovine se oblikujejo z uporabo iste opreme in kalupov kot brizganje plastike. Vendar pa je votlina kalupa zasnovana tako, da je približno 20 odstotkov višja, da se upošteva krčenje dela med sintranjem. V ciklu brizganja se surovina stopi in vbrizga v votlino kalupa, kjer se ohladi in strdi v obliko dela. Oblikovani "zeleni" del se odstrani in nato očisti, da se odstranijo vse bleščice.

Razmaščevanje s topilom: ta korak odstrani polimerno vezivo s kovine. V nekaterih primerih se najprej izvede razmaščevanje s topilom, kjer se »zeleni« del postavi v vodno ali kemično kopel, da se večina lepila raztopi. Po tem koraku (namesto) se izvede termično odstranjevanje veziva ali predhodno sintranje. "Zeleni" del smo segreli v nizkotemperaturni pečici, da smo z izhlapevanjem odstranili polimerno vezivo. Posledično bodo preostali "rjavi" kovinski deli vsebovali približno 40 odstotkov prostora.

• Sintranje:Zadnji korak je sintranje "rjavega" dela v visokotemperaturni peči (do 2500*F), da se prazen prostor zmanjša na približno 1-5 odstotkov, kar ima za posledico visoko gostoto (95-99 odstotkov) kovinski del. Peč uporablja inertni plin pri temperaturi blizu 85 odstotkov tališča kovine. Ta metoda odstrani pore iz materiala in skrči del na 75-85 odstotkov njegove velikosti, kot je bila oblikovana. Vendar se to krčenje pojavi enakomerno in ga je mogoče natančno predvideti. Nastali del ohranja prvotno oblikovano obliko z visokimi tolerancami, vendar je zdaj gostejši.

Po postopku sintranja niso potrebne nobene sekundarne operacije za izboljšanje toleranc ali končne obdelave površine. Vendar pa je tako kot pri litih kovinskih delih mogoče izvesti več sekundarnih operacij za dodajanje funkcij, izboljšanje lastnosti materiala ali sestavljanje drugih delov. Na primer, brizgane kovinske dele je mogoče strojno obdelati, toplotno obdelati ali variti.

Večina pravil oblikovanja za brizganje še vedno velja pri načrtovanju delov, ki bodo izdelani z brizganjem kovin. Vendar pa obstajajo nekatere izjeme ali dodatki, kot so:

Debelina stene: Tako kot pri brizganju plastike mora biti debelina stene čim manjša in ves čas enakomerna. Predvsem pri postopku brizganja kovin zmanjševanje debeline stene ne le zmanjša prostornino materiala in čas cikla, ampak tudi zmanjša čas degumiranja in sintranja.

Za razliko od brizganja plastike, veliko kovinskih brizganih delov uporablja polimerna veziva za praškaste materiale, ki jih je lažje sprostiti kot kalupe. Poleg tega se kovinski brizgani deli izvržejo, preden se popolnoma ohladijo, in skrčijo elemente kalupa, ker se kovinski prah v mešanici ohladi dlje.

• Podpora za sintranje:Med postopkom sintranja morajo biti kovinski brizgani deli pravilno podprti, sicer se lahko med krčenjem zvijejo. Standardne ploščate pladnje lahko uporabite tako, da oblikujete dele z ravnimi površinami na isti ravnini. V nasprotnem primeru bo morda potrebna dražja podpora po meri.

• Naknadna obdelava:Za dele z natančnejšimi zahtevami glede velikosti je potrebna naknadna obdelava. Ta postopek je enak postopku toplotne obdelave običajnih kovinskih izdelkov.

• Lastnosti procesa MIM:

Primerjava procesa MIM in drugih procesov obdelave

Velikost delcev surovega prahu, ki se uporablja pri MIM, je 2-15 μm, medtem ko je velikost delcev surovega prahu tradicionalne metalurgije prahu večinoma 50-100 μm. Končni izdelek postopka MIM ima visoko gostoto zaradi uporabe finih praškov. Postopek MIM ima prednosti tradicionalnega postopka praškaste metalurgije in visoke stopnje svobode v obliki ni mogoče doseči s tradicionalnim postopkom praškaste metalurgije. Tradicionalna praškasta metalurgija je omejena na trdnost in gostoto polnjenja kalupa, oblika pa je večinoma dvodimenzionalna cilindrična.

Tradicionalni postopek sušenja natančnega litja je izjemno učinkovita tehnologija za izdelavo izdelkov kompleksnih oblik. V zadnjih letih se lahko uporaba keramičnih jeder uporablja za dokončanje končnih izdelkov z režami in globokimi luknjami. Vendar ima postopek zaradi trdnosti keramičnega jedra in omejitve fluidnosti raztopine za ulivanje še vedno nekaj tehničnih težav. Na splošno je ta postopek bolj primeren za izdelavo velikih in srednje velikih delov, postopek MIM pa je bolj primeren za majhne in kompleksne dele. Primerjalni predmeti Proizvodni proces Postopek MIM Tradicionalni postopek praškaste metalurgije Velikost delcev prahu (μm) 2-1550-100 Relativna gostota (v odstotkih) 95-9880-85 Teža izdelka (g) Manj kot ali enako 400 gramov 10-stotin izdelka oblika Tridimenzionalna kompleksna oblika Dvodimenzionalna enostavna oblika mehanske lastnosti prednosti in slabosti.

Primerjava postopka MIM in tradicionalnega postopka tlačnega litja praškaste metalurgije se uporablja za materiale z nizkim tališčem in dobro fluidnostjo ulivne tekočine, kot so aluminijeve in cinkove zlitine. Izdelki tega postopka imajo omejeno trdnost, odpornost proti obrabi in odpornost proti koroziji zaradi omejitev materiala. Postopek MIM lahko predela več surovin.

Čeprav sta se natančnost in kompleksnost njegovih izdelkov v zadnjih letih izboljšali, je postopek natančnega litja še vedno slabši od postopka razvoskanja in postopka MIM. Kovanje v prahu je pomemben razvoj in se uporablja za množično proizvodnjo ojnic. Vendar pa so na splošno stroški toplotne obdelave in življenjska doba matrice v projektu kovanja še vedno problematični, ki jih je treba še dodatno rešiti.

Tradicionalna metoda obdelave in nedavna izboljšava zmogljivosti obdelave z avtomatizacijo sta močno napredovala v učinkovitosti in natančnosti, vendar so osnovni postopki še vedno neločljivi od postopne obdelave (struženje, skobljanje, rezkanje, brušenje, vrtanje, poliranje, itd.), da dokončate obliko dela. Natančnost obdelave obdelovalne metode je veliko boljša od drugih obdelovalnih metod, a ker je učinkovit izkoristek materialov nizek in je dokončanje njegove oblike omejeno z opremo in orodji, nekaterih delov ni mogoče obdelati. Nasprotno, MIM lahko učinkovito uporablja materiale brez omejitev. Za izdelavo majhnih natančnih delov težko oblikovanih ima postopek MIM nižje stroške in večjo učinkovitost kot mehanska obdelava ter je zelo konkurenčen.

Tehnologija MIM ni namenjena tekmovanju s tradicionalnimi metodami obdelave, temveč nadomestitvi tehničnih pomanjkljivosti tradicionalnih metod obdelave ali napak, ki jih ni mogoče proizvesti. Tehnologija MIM ima lahko svoje prednosti na področju delov, izdelanih s tradicionalnimi metodami obdelave. Tehnične prednosti postopka MIM pri izdelavi delov lahko tvorijo strukturne dele z zelo kompleksno strukturo.

Tehnologija brizganja uporablja stroj za brizganje za brizganje surovca ​​izdelka, da zagotovi, da je material v celoti napolnjen z votlino kalupa, kar zagotavlja tudi realizacijo zelo kompleksne strukture dela. V preteklosti so v tradicionalni tehnologiji obdelave najprej izdelali posamezne komponente in jih nato sestavili v komponente. Pri uporabi tehnologije MIM se lahko upošteva integracija v celoten en sam del, kar močno skrajša korake in poenostavi postopek obdelave. V primerjavi z drugimi metodami obdelave kovin ima MIM visoko dimenzijsko natančnost in ne zahteva sekundarne obdelave ali le majhne končne obdelave.

Postopek brizganja lahko neposredno oblikuje tankostenske in kompleksne konstrukcijske dele, oblika izdelka je blizu zahtevam končnega izdelka, dimenzijska toleranca delov pa se na splošno vzdržuje pri približno ±0.{ {2}}±0.3. Zlasti za zmanjšanje stroškov obdelave trdih zlitin, ki jih je težko strojno obdelati, je zelo pomembno zmanjšati izgubo plemenitih kovin pri obdelavi. Izdelek ima enakomerno mikrostrukturo, visoko gostoto in dobro delovanje.

Med postopkom stiskanja je zaradi trenja med steno matrice in prahom ter med prahom in prahom porazdelitev pritiska stiskanja zelo neenakomerna, kar vodi do neenakomerne mikrostrukture surovca, kar bo povzročilo metalurgijo stiskanega prahu. deli, ki jih je treba krčiti med postopkom sintranja neenakomerno, zato je treba temperaturo sintranja znižati, da zmanjšamo ta učinek, kar povzroči veliko poroznost, slabo kompaktnost materiala in nizko gostoto, kar resno vpliva na mehanske lastnosti izdelka. Nasprotno, postopek brizganja je postopek tekočega litja. Obstoj veziva zagotavlja enakomerno porazdelitev prahu, ki lahko odpravi neenakomernost mikrostrukture surovca ​​in nato doseže gostoto sintranega izdelka teoretično gostoto materiala. Na splošno lahko gostota stisnjenega izdelka doseže le 85 odstotkov teoretične gostote. Visoka gostota izdelka lahko poveča trdnost, okrepi žilavost, izboljša duktilnost, električno in toplotno prevodnost ter izboljša magnetne lastnosti. Visoka učinkovitost, enostavno doseganje obsežne in obsežne proizvodnje.

Kovinski kalup, ki se uporablja v tehnologiji MIM, ima življenjsko dobo, primerljivo z življenjsko dobo inženirskih kalupov za brizganje plastike. MIM je primeren za množično proizvodnjo delov zaradi uporabe kovinskih kalupov. Ker surovec izdelka oblikuje stroj za brizganje, se učinkovitost proizvodnje močno izboljša, proizvodni stroški se zmanjšajo, doslednost in ponovljivost brizganega izdelka pa sta dobri, kar zagotavlja garancijo za obsežno in veliko industrijsko proizvodnja. Široka paleta uporabnih materialov in široka področja uporabe (na osnovi železa, nizkolegirano, hitrorezno jeklo, nerjavno jeklo, zlitina gramskega ventila, cementni karbid).

Materiali, ki se lahko uporabljajo za brizganje, so zelo široki. Načeloma je mogoče vsak praškasti material, ki ga je mogoče vliti pri visoki temperaturi, oblikovati v dele s postopkom MIM, vključno z materiali, ki jih je težko obdelati, in materiali z visokim tališčem v tradicionalnih proizvodnih procesih. Poleg tega lahko MIM izvaja tudi raziskave formulacij materialov v skladu z zahtevami uporabnikov, izdeluje zlitine v poljubni kombinaciji in oblikuje kompozitne materiale v dele. Področja uporabe izdelkov za brizganje so se razširila na vsa področja nacionalnega gospodarstva in imajo široke tržne možnosti.

Postopek naknadnega litja

1. Toplotna obdelava: žarjenje, karbonizacija, kaljenje, kaljenje, normalizacija, površinsko kaljenje

2. Obdelovalna oprema: CNC, WEDM, stružnica, rezkalni stroj, vrtalni stroj, brusilnik itd.;

3. Površinska obdelava: prašno brizganje, kromiranje, barvanje, peskanje, nikljanje, galvaniziranje, črnjenje, poliranje, modro itd.

Kalupi in napeljave za pregledovanje

1. Življenjska doba plesni: običajno poltrajna. (razen izgubljene pene)

2. Čas dostave kalupa: 10-25 dni (glede na strukturo in velikost izdelka).

3. Vzdrževanje orodij in kalupov: Zhongwei je odgovoren za natančne dele.

Kontrola kakovosti

1. Nadzor kakovosti: stopnja napak je manjša od 0.1 odstotka.

2. Vzorci in poskusni zagon bodo 100-odstotno pregledani med proizvodnjo in pred pošiljanjem, pregled vzorcev za množično proizvodnjo v skladu s standardi ISDO ali zahtevami kupcev

3. Oprema za testiranje: odkrivanje napak, analizator spektra, analizator zlate slike, trikoordinatni merilni stroj, oprema za testiranje trdote, stroj za natezno testiranje.

Aplikacija

(1) Računalnik in njegove pomožne naprave: kot so deli tiskalnika, magnetna jedra, udarne igle, deli pogona itd.;

(2) Orodja: kot so svedri, rezalne glave, šobe, pištolski svedri, spiralni rezkarji, luknjači, nasadni ključi, ključi, električna orodja, ročna orodja itd.;

(3) Gospodinjski aparati: kot so ohišja za ure, verižice za ure, električne zobne ščetke, škarje, pahljače, glave za golf, členi za nakit, sponke za kemične svinčnike, nastavki za rezalna orodja in drugi deli;

(4) Deli za medicinske stroje: kot so ortodontski okvir, škarje, pincete itd.;

(5) Vojaški deli: rep izstrelka, deli pištole, bojne glave, zaščita za droge, deli vžigalne vžigalne naprave itd.;

(6) Električni deli: elektronska embalaža, mikro motorji, elektronski deli, senzorske naprave itd.;

(7) Mehanski deli: kot so stroj za rahljanje bombaža, tekstilni stroj, stroj za stiskanje, pisarniški stroji itd.;

(8) Avtomobilski in pomorski deli: kot so notranji obroč sklopke, tulec vilic, razdelilni tulec, vodilo ventila, sinhrono pesto, deli zračne blazine itd.

Pri uporabi plastičnih zobnikov za električne nožne brusilnike vam lahko Suzhou Wintone Engineering Plastics WintoneZ33 posebna inženirska plastika za obrabno odporne in tihe zobnike pomaga rešiti težave nezadostne odpornosti proti obrabi in odpornosti proti utrujenosti ter relativno glasnega hrupa običajnega POM in najlona. materiali za orodje.

Kot trda in obrabno odporna inženirska plastika ima WintoneZ33 najpomembnejše lastnosti v aplikacijah z zobniki: odporen proti obrabi, tih, odporen proti koroziji, trden in nanj ne vpliva vlaga.

V primerjavi s tradicionalnima POM in PA66 ima WintoneZ33 prednosti miniaturnega reduktorja, električnega potisnega droga, EPS mehanizma avtomobilskega krmilnega sistema, masažnega mehanizma, odmične gredi bencinskega motorja, sredinsko nameščenega motorja električnega kolesa itd. Boljša odpornost proti obrabi, tišina, elastičnost, odpornost proti utrujenosti in odpornost proti deformacijam, Z33 dodatno izboljša elastičnost in žilavost, hkrati pa ohranja dobro togost (ta odlična mehanska zmogljivost je pri -40 stopinjah Celzija, 0 stopinjah in se lahko ohrani in odbija pri 80 stopinjah) , ki lahko pomaga rešiti problem zlomljenih zob zobnikov in hkrati močno zmanjša hrup trenja. Po nanosu je WintoneZ33 tudi boljši od številnih modificiranih POM in PA66, odpornih proti obrabi (kot je PTFE). , modificiran s silikonom ali molibdenovim disulfidom).

Pri uporabi obrabno odpornih in tihih zobnikov miniaturnih reduktorskih menjalnikov ima Z33 boljšo odpornost proti obrabi in odpornost proti utrujenosti kot tradicionalni PA12 in TPEE (material Hai Cui), prav tako pa lahko pomaga rešiti problem včasih nezadostnega navora PA12 in TPEE . In Z33 ima boljšo stroškovno prednost.

Poleg tega ima Z33 dobro odpornost proti koroziji in se lahko uspešno uporablja v težkih okoljih, ki so izpostavljeni različnim kemikalijam v številnih scenarijih, kot so prestave opreme PCB, prestave na strojih za tiskanje in barvanje tekstila, zadrževalni obroči in tesnilni obroči za hidravlične sisteme itd. nadomestiti drage PEEK, PA12, PVDF, PTFE, PA46, nekatera področja uporabe TPEE. Poleg tega ima Z33 malo absorpcije vlage in vlaga malo vpliva na splošno delovanje. Celotnega paketa Wintone Z33 ni treba peči vnaprej pred brizganjem in ga je mogoče neposredno brizgati, po brizganju pa ni potrebna obdelava vode.