Osnovni koraci brizganja metala

Osnovni koraci brizganja metala

Osnovni koraci procesabrizganje metalasu sljedeći: prvo odaberite metalni prah i vezivo koji zadovoljavaju zahtjeve MIM-a, a zatim pomiješajte prah i vezivo u jednoličnu hranu na određenoj temperaturi odgovarajućim metodama. Nakon granulacije slijedi injekcijsko prešanje. Formirani proizvod se sinterira i zgušnjava u konačni proizvod nakon tretmana odmašćivanjem.

1. MIM tehnologija praha i mljevenja

MIM ima visoke zahtjeve za sirovi prah, a odabir praha trebao bi biti pogodan za miješanje, injekcijsko prešanje, odmašćivanje i sinterovanje, što je često kontradiktorno. Studija MIM sirovog praha uključuje: oblik praha, veličinu čestica i sastav veličine čestica, specifičnu površinu, itd. Tablica 1 navodi svojstva sirovog praha prikladnog za MIM.

Zbog finih zahtjeva MIM sirovog praha, cijena MIM sirovog praha općenito je visoka, od kojih su neke čak 10 puta veće od cijene tradicionalnog PM praha. Ovo je ključni čimbenik koji ograničava široku primjenu MIM tehnologije. Trenutačno glavne metode proizvodnje sirovog praha za MIM uključuju karbonilnu metodu, metodu atomizacije vodom pod visokim tlakom, metodu atomizacije plinom pod visokim pritiskom itd.

2. Vezivo

Binder je srž MIM tehnologije. U MIM-u, vezivo ima dvije osnovne funkcije: povećanje fluidnosti za prikladnost za injekcijsko prešanje i održavanje oblika zelenog bloka. Osim toga, trebao bi također imati karakteristike lakog uklanjanja, netoksičnosti i razumne cijene. Stoga su se pojavili razni vezivi. Posljednjih godina postupno se mijenja od odabira temeljenog na iskustvu do zahtjeva za metode odmašćivanja i funkcije veziva. Treba usmjeriti razvojni smjer sustava ljepila.

Vezivo se općenito sastoji od niskomolekularne komponente i visokomolekularne komponente plus nekih potrebnih aditiva. Niskomolekularna komponenta ima nisku viskoznost, dobru fluidnost i lako uklanjanje; Polimerna komponenta ima visoku viskoznost i čvrstoću kako bi održala čvrstoću kalupa za oblikovanje. Dva su pravilno proporcionalna kako bi se dobio visok kapacitet punjenja praha, a na kraju će se dobiti proizvod visoke preciznosti i visoke ujednačenosti.

3. Miješanje

Miješanje je proces miješanja metalnog praha i veziva kako bi se dobilo jednolično punjenje. Budući da priroda sirovine određuje učinak konačnog proizvoda injekcijskim prešanjem, postupak miješanja je vrlo važan. To uključuje mnoge čimbenike kao što su način i redoslijed dodavanja veziva i praha, temperatura miješanja, karakteristike uređaja za miješanje itd. Trenutno je ovaj procesni korak ostao na razini oslanjanja na iskustvo. Važan pokazatelj za konačnu ocjenu procesa miješanja je ujednačenost i konzistencija hrane.

Miješanje MIM hrane je završeno pod kombiniranim djelovanjem toplinskog učinka i sile smicanja. Temperatura miješanja ne smije biti previsoka jer se u protivnom vezivo može razgraditi ili se prah i vezivo mogu odvojiti zbog niske viskoznosti. Smična sila će varirati ovisno o metodi miješanja. Uobičajeni uređaji za miješanje MIM-a uključuju dvopužni ekstruder, mješalicu s impelerom u obliku slova Z, jednopužni ekstruder, klipni ekstruder, dvostruki planetarni mikser, dvostruki bregasti mikser itd. Ovi uređaji za miješanje prikladni su za pripremu smjesa s viskoznošću u rasponu od {{1 }} Pa · s.

Metoda miješanja općenito je dodavanje komponenti s visokim talištem za topljenje, zatim hlađenje, dodavanje komponenti s niskim talištem, a zatim dodavanje metalnog praha u serijama. To može spriječiti rasplinjavanje ili raspadanje komponenti niskog tališta. Dodavanje metalnog praha u serijama može spriječiti naglo povećanje okretnog momenta uzrokovano prebrzim hlađenjem i smanjiti gubitak opreme.

Za metodu dodavanja praha različite veličine čestica, japanski patent uvodi: prvo dodajte gušći 15-40um prah raspršen vodom u vezivo, zatim dodajte 5-15um prah, a zatim dodajte prah s veličina praha Manja ili jednaka 5 um, tako da će se skupljanje konačnog proizvoda malo promijeniti. Kako bi se ravnomjerno obložio sloj ljepila oko praha, metalni prah se također može izravno dodati komponenti s visokim talištem, a zatim dodati komponenti s niskim talištem, a zatim se može ukloniti zrak. Na primjer, Anwar je izravno dodao suspenziju PMMA u prah od nehrđajućeg čelika i pomiješao ga, zatim dodao PEG vodenu otopinu, osušio i uklonio zrak uz miješanje. O'Connor koristi otapalo za miješanje, prvo suho pomiješajte SA s prahom, zatim dodajte otapalo tetrahidrofuran, a zatim dodajte polimer. Nakon što tetrahidrofuran pobjegne na vrućini, dodajte prašak za miješanje kako biste dobili jednoličnu hranu.

4. Injekcijsko prešanje

Svrha injekcijskog prešanja je dobiti željeni oblik MIM zelenog tijela bez nedostataka i s ujednačenim česticama. Kao što je prikazano na slici 1, prvo zagrijte granuliranu sirovinu na određenu visoku temperaturu kako bi postala protočna, zatim je ubrizgajte u šupljinu kalupa da se ohladi kako biste dobili željeni oblik krutog tijela, a zatim je izvadite iz kalupa da dobiti obrazac za oblikovanje MIM-a. Ovaj proces je isti kao i tradicionalni proces injekcijskog prešanja plastike, ali zbog visokog sadržaja praha u MIM sirovini, postoje velike razlike u parametrima procesa i drugim aspektima procesa injekcijskog prešanja. Nepravilna kontrola lako će dovesti do raznih kvarova.

5. Odmašćivanje

Od pojave MIM tehnologije, s različitim sustavima veziva, formirane su različite MIM procesne staze i metode odmašćivanja. Vrijeme odmašćivanja je skraćeno s nekoliko dana u početku na nekoliko sati sada. Što se tiče koraka odmašćivanja, sve metode odmašćivanja mogu se grubo podijeliti u dvije kategorije: jedna je metoda odmašćivanja u dva koraka. Metoda odmašćivanja u dva koraka uključuje odmašćivanje otapalom plus toplinsko odmašćivanje, sifonsko odmašćivanje - toplinsko odmašćivanje itd. Jednostupanjska metoda odmašćivanja uglavnom je jednostupanjska metoda toplinskog odmašćivanja. Trenutno je napredna metoda amaetamold metoda. Ispod je nekoliko reprezentativnih MIM metoda odmašćivanja.

6. Sinteriranje

Sinteriranje je sljedeći korak u MIM procesu. Sinteriranje eliminira pore između čestica praha i čini MIM proizvod potpuno gustim ili gotovo potpuno gustim. Zbog upotrebe velikog broja veziva u tehnologiji injekcijskog prešanja metala, skupljanje tijekom sinteriranja je vrlo veliko, a njegova linearna stopa skupljanja općenito doseže 13 posto - 25 posto, tako da postoji problem kontrole deformacije i kontrola točnosti dimenzija. Pogotovo jer su MIM proizvodi uglavnom oblikovani dijelovi složenih oblika, ovaj problem postaje sve izraženiji. Ujednačeno hranjenje ključni je čimbenik za točnost dimenzija i kontrolu deformacije konačnih sinteriranih proizvoda. Visoka gustoća sabijanja praha može smanjiti skupljanje uslijed sinteriranja, a također je pogodna za proces sinteriranja i kontrolu točnosti dimenzija. Za proizvode na bazi željeza i nehrđajućeg čelika također postoji problem kontrole potencijala ugljika u sinteriranju. Zbog visoke cijene finog praha u ovom trenutku, važan je način smanjenja proizvodnih troškova injekcijskog prešanja praha za proučavanje tehnologije sinteriranja ojačanja trupaca grubog praha. Ova tehnologija je trenutno važan aspekt istraživanja injekcijskog prešanja metalnog praha.