Fém fröccsöntési eljárás

A fém fröccsöntési eljárás (Metal Powder Injection Molding Technology, röviden MIM) egy új típusú porkohászat, közel hálóforma fröccsöntési technológia, amelyet a modern műanyag fröccsöntési technológia bevezetésével alakítottak ki a porkohászat területén.

A Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. rézötvözet fém fröccsöntés, vasalapú fém fröccsöntés, rozsdamentes acél alapú fém fröccsöntés, alumíniumötvözet fém fröccsöntés, nikkelötvözet fém fröccsöntés, kobaltötvözet fém fröccsöntés gyűjteménye fröccsöntés, volfrámötvözet fém fröccsöntés Átfogó csúcstechnológiás vállalkozás, amely integrálja a kutatás-fejlesztést, a fröccsöntés, a keményfém fém fröccsöntés és a porkohászati ​​szerkezeti alkatrészek gyártását és értékesítését.

Termék Descripció

1. Megvalósítási szabványok: a vállalat szigorúan betartja az ISO9001, ISO14001, IATF16949 tanúsítványokat

A termékek megfeleltek az ROHS, FDA EU stb. tanúsítványának.

2. Termékek anyagszabványai: ISO, GB, ASTM, SAE, EN, DIN, BS, AMS, JIS, ASME, DMS, TOCT, GB

3. Főbb folyamatok: fém fröccsöntés MIM, porkohászat PM, beruházási öntés, alumínium fröccsöntés,

4. Elérhető anyagok a porkohászáshoz:

Rézötvözetek, vasalapok, titánötvözetek, rozsdamentes acél alapok, alumíniumötvözetek, nikkelötvözetek, kobaltötvözetek, volfrámötvözetek, cementált karbidok, hidroxiötvözetek, lágymágneses anyagok és a 3D nyomtatás testreszabható az ügyfelek igényei szerint.

A kézművesség technológiája

A fém fröccsöntési eljárás alapfolyamata a következő: először a szilárd port és a szerves kötőanyagot egyenletesen összekeverjük, majd granulálás után fröccsöntő géppel a fröccsöntő géppel a fröccsöntő üregbe injektáljuk melegítési és lágyító állapotban (~150 fok). C) megszilárdulni és formálni, majd felhasználni A kialakított vakpróba kötőanyagát kémiai vagy hőbontással távolítják el, végül szinterezéssel és tömörítéssel nyerik a végterméket. A hagyományos eljárásokhoz képest nagy pontosságú, egységes szervezettség, kiváló teljesítmény és alacsony gyártási költség jellemzi. Termékeit széles körben használják az elektronikus információtechnológiában, az orvosbiológiai berendezésekben, az irodai berendezésekben, az autókban, a gépekben, a hardverekben, a sportfelszerelésekben, az óraiparban, a fegyveriparban és a repülőgépiparban. Ezért általánosan úgy gondolják, hogy ennek a technológiának a kifejlesztése forradalomhoz vezet az alkatrész-alakítási és -feldolgozási technológiában, és „ma legnépszerűbb alkatrész-alakító technológiának” és „a 21. századi alakítási technológiának” nevezik.

Történelem és jelenlegi helyzet

A kaliforniai Parmatech találta fel 1973-ban. Az 1980-as évek elején Európa számos országa és Japán is rengeteg energiát fektetett be ennek a technológiának a tanulmányozásába, és gyorsan népszerűsítették. Ez a technológia iparosodása óta ugrásszerűen fejlődött, és évről évre elképesztő mértékben növekszik, különösen az évek közepén. Eddig több mint 100 országban és régióban, például az Egyesült Államokban, Nyugat-Európában és Japánban több mint 100 vállalat foglalkozik termékfejlesztéssel, kutatással és e technológia értékesítésével. Japán nagyon aktív a versenyben, és kiemelkedő teljesítményt nyújt. Számos nagyvállalat vett részt a MIM ipar népszerűsítésében, köztük a Pacific Metals, Mitsubishi Steel, Kawasaki Steel, Kobe Steel, Sumitomo Mining, Seiko-Epson, Datong speciális acél stb. Jelenleg több mint 40 cég szakosodott a MIM ipar Japánban, és MIM ipari termékeik összértékesítési értéke már meghaladta az európait, és felzárkózik az Egyesült Államokhoz. Eddig világszerte több mint 100 vállalat foglalkozott e technológia termékfejlesztésével, kutatásával és értékesítésével. A MIM technológia ezért az új feldolgozóipar legaktívabb határtechnológiai területévé vált. A világ kohászati ​​iparának úttörő technológiája képviseli. A MIM technológia a porkohászati ​​technológia fejlesztésének fő iránya.

A folyamat jellemzői

A fém fröccsöntési folyamat technológia olyan termék, amely integrálja a műanyag fröccsöntési technológiát, a polimer kémiát, a porkohászati ​​technológiát és a fémanyagtudományt és más tudományágakat. , A háromdimenziós komplex formájú szerkezeti részek gyorsan és pontosan tudják megvalósítani a tervezési ötleteket bizonyos szerkezeti és funkcionális jellemzőkkel rendelkező termékekké, illetve közvetlenül tömegesen gyárthatnak alkatrészeket, ami új forradalom a gyártástechnológiai iparban. Ennek az eljárási technológiának nemcsak a kevésbé hagyományos porkohászati ​​eljárás előnyei vannak, nincs vágás vagy kevesebb vágás, magas gazdasági előnyökkel jár, hanem kiküszöböli a hagyományos porkohászati ​​termékek hiányosságait, egyenetlen anyagokat, alacsony mechanikai tulajdonságokat, nehezen alakítható vékony falakat, és összetett szerkezetek. Kifejezetten alkalmas kisméretű, összetett és fém alkatrészek tömeggyártására, speciális követelményekkel. A technológiai folyamat: kötőanyag → keverés → fröccsöntés → zsírtalanítás → szinterezés → utófeldolgozás.

Nyersanyag-előkészítés: Az első lépés a fém és polimer porkeverékének elkészítése. Az itt használt fémpor sokkal jobb, mint a hagyományos porkohászati ​​eljárásokban használt fémpor (általában 20 mikron alatti). A fémport forró, hőre lágyuló kötőanyaggal összekeverik, lehűtik, majd granulált formában homogén alapanyaggá pelletizálják. A kapott nyersanyag jellemzően 60 térfogatszázalék fém és 40 térfogatszázalék polimer.

Fröccsöntés: A por alapanyagokat ugyanazokkal a berendezésekkel és formákkal öntik, mint a műanyag fröccsöntésnél. A formaüreget azonban körülbelül 20 százalékkal magasabbra tervezték, hogy figyelembe vegye a szinterelés során bekövetkező részleges zsugorodást. A fröccsöntési ciklus során a nyersanyagot megolvasztják és egy formaüregbe fecskendezik, ahol lehűl és megszilárdul az alkatrész alakjára. Az öntött "zöld" részt kipattogtatják, majd megtisztítják, hogy eltávolítsák az összes csillogást.

Oldószeres zsírtalanítás: Ez a lépés eltávolítja a polimer kötőanyagot a fémről. Egyes esetekben először oldószeres zsírtalanítást végeznek, ahol a "zöld" részt víz- vagy vegyi fürdőbe helyezik, hogy a ragasztó nagy része feloldódjon. E lépés után (helyett) hőlekötést vagy előszinterelést hajtanak végre. A "zöld" részt alacsony hőmérsékletű kemencében melegítettük, hogy a polimer kötőanyagot párologtatással eltávolítsuk. Ennek eredményeként a fennmaradó "barna" fémrészek a hely körülbelül 40 százalékát fogják tartalmazni.

• Szinterezés:Az utolsó lépés a "barna" rész szinterezése egy magas hőmérsékletű kemencében (2500*F-ig), hogy az üres teret körülbelül 1-5 százalékra csökkentse, ami nagy sűrűséget (95-99 százalék) eredményez. fém rész. A kemence a fém olvadáspontjának 85 százalékához közeli hőmérsékletű inert gázt használ. Ez a módszer eltávolítja a pórusokat az anyagból, és az alkatrészt a formált méret 75-85 százalékára zsugorítja. Ez a zsugorodás azonban egyenletesen megy végbe, és pontosan megjósolható. Az így kapott alkatrész megőrzi az eredeti fröccsöntött formát, nagy tűrésekkel, de mára sűrűbb.

A szinterezési folyamat után nincs szükség másodlagos műveletekre a tűrések vagy a felületi minőség javítása érdekében. Az öntött fém alkatrészekhez hasonlóan azonban több másodlagos művelet is elvégezhető a funkciók hozzáadásához, az anyagtulajdonságok javításához vagy más alkatrészek összeszereléséhez. Például a fém fröccsöntött alkatrészek megmunkálhatók, hőkezelhetők vagy hegeszthetők.

A legtöbb fröccsöntési tervezési szabály továbbra is érvényes a fém fröccsöntéssel gyártandó alkatrészek tervezésekor. Vannak azonban kivételek vagy kiegészítések, például:

Falvastagság: A műanyag fröccsöntéshez hasonlóan a falvastagságot minimálisra kell csökkenteni, és végig egyenletesen kell tartani. Nevezetesen, a fém fröccsöntési eljárásban a falvastagság minimalizálása nemcsak az anyag térfogatát és a ciklusidőt csökkenti, hanem a gyantamentesítési és szinterezési időt is.

A műanyag fröccsöntéssel ellentétben sok fém fröccsöntött alkatrész polimer kötőanyagot használ a porított anyagokhoz, amelyek könnyebben eltávolíthatók, mint a formák. Ezen túlmenően a fém fröccsöntött részek még azelőtt kilökődnek, mielőtt teljesen lehűlnének, és összezsugorodik a forma jellemzői, mivel a keverékben lévő fémpor hosszabb ideig tart lehűlni.

• Szinterezés támogatása:A szinterezés során a fém fröccsöntött alkatrészeket megfelelően alá kell támasztani, különben zsugorodva csavarodhatnak. Szabványos lapos tálcák használhatók, ha sík felületű alkatrészeket egy síkban terveznek. Ellenkező esetben költségesebb egyedi támogatásra lehet szükség.

• Utófeldolgozás:A pontosabb méretigényű alkatrészeknél a szükséges utófeldolgozás szükséges. Ez az eljárás megegyezik a hagyományos fémtermékek hőkezelési eljárásával.

• A MIM folyamat jellemzői:

A MIM folyamat és más feldolgozási folyamatok összehasonlítása

A MIM-ben használt nyerspor szemcsemérete 2-15 μm, míg a hagyományos porkohászat nyersporé többnyire 50-100 μm. A MIM eljárás készterméke nagy sűrűségű a finom porok felhasználása miatt. A MIM eljárás a hagyományos porkohászati ​​eljárás előnyeivel rendelkezik, és a nagy alakszabadság nem érhető el a hagyományos porkohászati ​​eljárással. A hagyományos porkohászat a forma szilárdságára és töltési sűrűségére korlátozódik, a forma pedig többnyire kétdimenziós hengeres.

A hagyományos, precíziós öntvény szárítási eljárás rendkívül hatékony technológia összetett formájú termékek előállítására. Az utóbbi években a kerámia magok felhasználásával a késztermékeket hasítékkal és mély lyukakkal lehet kiegészíteni. A kerámia mag szilárdsága és az öntési megoldás folyékonyságának korláta miatt azonban az eljárásnak még mindig vannak technikai nehézségei. Általánosságban elmondható, hogy ez az eljárás alkalmasabb nagy és közepes méretű alkatrészek gyártására, a MIM eljárás pedig kis és összetett formájú alkatrészek gyártására. Tételek összehasonlítása Gyártási folyamat MIM eljárás Hagyományos porkohászati ​​eljárás Por részecskeméret (μm) 2-1550-100 Relatív sűrűség (százalék) 95-9880-85 Termék tömege (g) 400 gramm vagy annál kevesebb 10-száz termék forma Háromdimenziós összetett forma Kétdimenziós egyszerű forma mechanikai tulajdonságok előnyei és hátrányai.

A MIM-eljárás és a hagyományos porkohászati ​​présöntési eljárás összehasonlítását alacsony olvadáspontú és jó folyékonyságú öntőfolyadékokhoz, például alumínium- és cinkötvözetek esetén használják. Ennek az eljárásnak a termékei korlátozott szilárdsággal, kopásállósággal és korrózióállósággal rendelkeznek az anyagi korlátok miatt. A MIM eljárás több nyersanyag feldolgozására képes.

A precíziós öntési eljárás, bár termékeinek pontossága és összetettsége javult az elmúlt években, még mindig rosszabb, mint a viaszmentesítési és a MIM eljárás. A porkovácsolás fontos fejlesztés, és a hajtórudak tömeggyártásában alkalmazták. Általában azonban a hőkezelés költsége és a szerszám élettartama a kovácsolási projektben továbbra is problémás, amelyeket még további megoldásra van szükség.

A hagyományos megmunkálási mód és a megmunkálási kapacitásának újabban automatizálással történő fejlesztése nagyot fejlődött hatásában és pontosságában, de az alapvető eljárások továbbra is elválaszthatatlanok a lépésről lépésre történő megmunkálástól (esztergálás, gyalulás, marás, köszörülés, fúrás, polírozás, stb.) az alkatrészforma teljessé tételéhez. A megmunkálási módszer megmunkálási pontossága sokkal jobb, mint más megmunkálási eljárások, de mivel az anyagok hatékony kihasználása alacsony, alakjának kiteljesedését a berendezések és szerszámok korlátozzák, egyes alkatrészek nem forgácsolhatók meg. Éppen ellenkezőleg, a MIM hatékonyan és korlátozás nélkül képes felhasználni az anyagokat. A kisméretű, nehezen formázott precíziós alkatrészek gyártásához a MIM-eljárás olcsóbb és nagyobb hatékonyságú, mint a mechanikus feldolgozás, és rendkívül versenyképes.

A MIM technológia nem a hagyományos feldolgozási módszerekkel való versenyzést szolgálja, hanem a hagyományos feldolgozási eljárások technikai hiányosságait vagy a nem előállítható hibáit pótolja. A MIM technológia a hagyományos megmunkálási módszerekkel készült alkatrészek területén tudja kibontakozni erősségeit. A MIM eljárás műszaki előnyei az alkatrészgyártásban rendkívül összetett szerkezetű szerkezeti részeket képezhetnek.

A fröccsöntési technológia a fröccsöntő gépet használja a termékdarab befecskendezésére, így biztosítva az anyag teljes kitöltését a formaüreggel, ami egyben biztosítja az alkatrész rendkívül összetett szerkezetének megvalósulását is. Régebben a hagyományos megmunkálási technológiában először az egyes alkatrészeket készítették el, majd építőelemekké állították össze. A MIM technológia alkalmazásakor megfontolható a teljes, egyetlen részbe történő integrálás, ami nagymértékben csökkenti a lépések számát és leegyszerűsíti a feldolgozási folyamatot. Más fémmegmunkálási módszerekkel összehasonlítva a MIM nagy méretpontossággal rendelkezik, és nem igényel másodlagos megmunkálást vagy csak kis mértékű kikészítést.

A fröccsöntési eljárással közvetlenül lehet vékonyfalú és összetett szerkezeti részeket kialakítani, a termék alakja közel áll a végtermék követelményeihez, és az alkatrészek mérettűrése általában kb. ±0 értéken tartható.{101} {2}}±0.3. Különösen a nehezen megmunkálható keményötvözetek feldolgozási költségének csökkentése szempontjából nagy jelentősége van a nemesfémek feldolgozási veszteségének csökkentésének. A termék egységes mikroszerkezettel, nagy sűrűséggel és jó teljesítménnyel rendelkezik.

A préselési folyamat során a szerszámfal és a por, valamint a por és a por közötti súrlódás miatt a préselési nyomáseloszlás nagyon egyenetlen, ami a préselt nyersdarab egyenetlen mikroszerkezetéhez vezet, ami a préselt porkohászatot okozza. A zsugorodás egyenetlen a szinterezési folyamat során, ezért a szinterezési hőmérsékletet csökkenteni kell ennek a hatásnak a csökkentése érdekében, ami nagy porozitást, rossz anyagtömörséget és alacsony sűrűséget eredményez, ami súlyosan befolyásolja a termék mechanikai tulajdonságait. Éppen ellenkezőleg, a fröccsöntési folyamat egy folyékony öntési eljárás. A kötőanyag megléte biztosítja a por egyenletes eloszlását, amely kiküszöbölheti a nyersdarab mikroszerkezetének egyenetlenségeit, majd a szinterezett termék sűrűségét eléri az anyag elméleti sűrűségét. Általában a préselt termék sűrűsége csak az elméleti sűrűség 85 százalékát érheti el. A termék nagy sűrűsége növelheti a szilárdságot, erősítheti a szívósságot, javíthatja a rugalmasságot, az elektromos és hővezető képességet, valamint javíthatja a mágneses tulajdonságokat. Nagy hatékonyság, könnyen megvalósítható nagy és nagyszabású gyártás.

A MIM technológiában használt fém öntőforma élettartama hasonló a műszaki műanyag fröccsöntő öntőformákéhoz. A MIM alkalmas az alkatrészek tömeggyártására a fémformák használata miatt. Mivel a termékdarabot a fröccsöntő gép alakítja ki, a gyártási hatékonyság jelentősen javul, a gyártási költségek csökkennek, a fröccsöntött termék konzisztenciája és ismételhetősége jó, így garanciát nyújt a nagy és nagyipari ipari alkalmazásokhoz. Termelés. Alkalmazható anyagok széles választéka és széles alkalmazási terület (vas alapú, gyengén ötvözött, gyorsacél, rozsdamentes acél, grammos szelepötvözet, keményfém).

A fröccsöntéshez felhasználható anyagok igen szélesek. Elvileg minden magas hőmérsékleten önthető poranyag a MIM-eljárással részekre alakítható, beleértve a nehezen megmunkálható anyagokat és a hagyományos gyártási eljárásokban magas olvadáspontú anyagokat is. Ezenkívül a MIM a felhasználói igényeknek megfelelően anyagösszetétel-kutatást is végezhet, bármilyen kombinációban ötvözött anyagokat gyárthat, és kompozit anyagokat alkatrészekké formálhat. A fröccsöntő termékek alkalmazási területei a nemzetgazdaság minden területére elterjedtek és széles piaci kilátásokkal rendelkeznek.

Postcasting folyamat

1. Hőkezelés: lágyítás, karbonizálás, temperálás, kioltás, normalizálás, felületi temperálás

2. Feldolgozó berendezések: CNC, WEDM, eszterga, marógép, fúrógép, köszörű stb.;

3. Felületkezelés: porszórás, krómozás, festés, homokfúvás, nikkelezés, horganyzás, feketítés, polírozás, kékítés stb.

Formák és ellenőrző szerelvények

1. Forma élettartama: általában félig állandó. (kivéve az elveszett habot)

2. Forma szállítási idő: 10-25 nap, (a termék szerkezetétől és méretétől függően).

3. Szerszámok és öntőforma karbantartása: Zhongwei felelős a precíziós alkatrészekért.

Minőség ellenőrzés

1. Minőségellenőrzés: a hibák aránya kisebb, mint 0,1 százalék .

2. A mintákat és a próbaüzemet 100 százalékban ellenőrzik a gyártás során és a szállítás előtt, mintavizsgálatot a tömeggyártáshoz az ISDO szabványok vagy az ügyfél követelményei szerint

3. Vizsgáló berendezések: hibaészlelő, spektrumanalizátor, arany képelemző, háromkoordinátás mérőgép, keménységvizsgáló berendezés, szakítószilárdságvizsgáló gép.

Alkalmazás

(1) Számítógép és kiegészítő berendezései: például nyomtatóalkatrészek, mágneses magok, ütközőcsapok, meghajtó alkatrészek stb.;

(2) Szerszámok: például fúrószárak, vágófejek, fúvókák, pisztolyfúrók, spirális marók, lyukasztók, aljzatok, kulcsok, elektromos szerszámok, kéziszerszámok stb.;

(3) Háztartási készülékek: például óratokok, óraláncok, elektromos fogkefék, ollók, ventilátorok, golffejek, ékszercsatlakozók, golyóstoll-bilincsek, vágószerszámok és egyéb alkatrészek;

(4) Orvosi gépek alkatrészei: például fogszabályzó keret, olló, csipesz stb.;

(5) Katonai alkatrészek: rakéta farka, fegyveralkatrészek, robbanófejek, kábítószer-takaró, gyújtózsinór részei stb.;

(6) Elektromos alkatrészek: elektronikus csomagolás, mikromotorok, elektronikus alkatrészek, érzékelőeszközök stb.;

(7) Mechanikai alkatrészek: például pamutlazító gép, textilgép, krimpelőgép, irodai gép stb.;

(8) Gépjármű- és tengeri alkatrészek: például tengelykapcsoló belső gyűrű, villapersely, elosztó hüvely, szelepvezető, szinkron agy, légzsák alkatrészek stb.

Az elektromos lábcsiszolók műanyag fogaskerekeinek alkalmazásakor a Suzhou Wintone Engineering Plastics WintoneZ33 speciális műszaki műanyagok a kopásálló és csendes hajtóművekhez segíthetnek megoldani a nem megfelelő kopásállóság és fáradtságállóság, valamint a hagyományos POM és nejlon viszonylag hangos zaját. hajtómű anyagok.

Erős és kopásálló műszaki műanyagként a WintoneZ33 a legfigyelemreméltóbb tulajdonságokkal rendelkezik a hajtómű-alkalmazásokban: kopásálló, hangtalan, korrózióálló, szívós és nem befolyásolja a nedvesség.

A hagyományos POM-hoz és PA66-hoz képest a WintoneZ33 rendelkezik a miniatűr redukciós sebességváltóval, az elektromos tolórúddal, az autó kormányrendszerének EPS-hajtóművével, a masszírozó fogaskerekekkel, a benzinmotoros bütykökkel, az elektromos kerékpár középre szerelt motorhajtóművével stb. Jobb kopásállóság, csendesség, rugalmasság, fáradásállóság és deformációállóság, a Z33 tovább javítja a rugalmasságot és a szívósságot, miközben megőrzi a jó merevséget (ez a kiváló mechanikai teljesítmény -40 Celsius-fokon, 0 fokon és 80 fokon tartható és tükröződik) , amely segíthet megoldani a fogaskerék törött fogak problémáját, és egyúttal nagymértékben csökkenti a súrlódási zajt. Felhordás után a WintoneZ33 is jobb, mint sok kopásálló módosított POM és PA66 (például PTFE). , szilikonnal vagy molibdén-diszulfiddal módosított).

A miniatűr redukciós sebességváltók kopásálló és csendes fogaskerekeinél a Z33 jobb kopásállósággal és fáradtságállósággal rendelkezik, mint a hagyományos PA12 és TPEE (Hai Cui anyag), és segíthet megoldani a PA12 és TPEE néha elégtelen nyomatékának problémáját is. . És a Z33 jobb költségelőnnyel rendelkezik.

Ezen túlmenően a Z33 jó korrózióállósággal rendelkezik, és számos forgatókönyvben használható zord környezetben, ahol különféle vegyszerek hatásának vannak kitéve, mint például a nyomtatott áramköri lapok fogaskerekei, a textilnyomó és -festő gépek fogaskerekei, a hidraulikus rendszerek tartógyűrűi és tömítőgyűrűi stb. cserélje ki a drága PEEK, PA12, PVDF, PTFE, PA46, a TPEE egyes alkalmazási területeit. Ezenkívül a Z33-nak csekély a nedvességfelvétele, és az általános teljesítményt nem befolyásolja a nedvesség. A Wintone Z33 teljes csomagját nem kell előre megsütni fröccsöntés előtt, és közvetlenül injektálható, és nincs szükség vízkezelésre a fröccsöntés után.