Koje su metode odmašćivanja MIM-a?

Koje su metode odmašćivanja MIM-a?

MIM odmašćivanje znači da, kako bismo izradili proizvode složenih oblika kao što je brizganje plastike, trebamo dodati materijale koji se mogu injektirati, poput voska ili nekih plastičnih sastojaka, u metalni prah. Međutim, ti aditivi (ili veziva) nisu potrebni za naše konačne proizvode, tako da moramo na neki način ukloniti ta veziva nakon kalupljenja. Taj se postupak naziva odmašćivanje (ili deparafinizacija).

Od pojave MIM tehnologije, s različitim sustavima veziva, formirane su različite MIM procesne staze i metode odmašćivanja. Vrijeme odmašćivanja je skraćeno od prvih nekoliko dana do sadašnjih nekoliko sati. Što se tiče koraka odmašćivanja, sve metode odmašćivanja mogu se grubo podijeliti u dvije kategorije: jedna je metoda odmašćivanja u dva koraka. Dvostupanjska metoda odmašćivanja uključuje odmašćivanje otapalom plus termičko odmašćivanje, sifonsko odmašćivanje - toplinsko odmašćivanje, itd. Jednostupanjska metoda odmašćivanja uglavnom je jednostupanjska metoda toplinskog odmašćivanja. Trenutno je najnaprednija metoda Catamold katalitička metoda odmašćivanja. Ovdje su neke tipične MIM metode odmašćivanja.

1 Odmašćivanje Wiech metodom

Wiechova metoda predstavljena je patentom koji je Wiech izumio 1980. godine i koji je nekoliko puta poboljšan. Mogu se nazvati Wiech (1), Wiech (2) i Wiech (3) metode. Vezivo koje koristi Wiech je najčešće korišten sustav veziva na bazi voska u MIM-u, koji sadrži jednu ili više komponenti. Osnovni proces Wiech (1) metode je: prvo, stavite MIM kalup za oblikovanje u praznu posudu, zagrijte ga na temperaturu protoka veziva ili iznad te temperature, a zatim polako dodajte otapalo u obliku plina u spremnik u kojem se nalazi formiranje. Plinovito otapalo ulazi u kalup za oblikovanje kako bi otopilo vezivo. Kada se vezivo otopi do određene mjere, otopina otapala veziva će iscuriti iz pukotine pri oblikovanju. Plinovito otapalo može ukloniti većinu veziva bez pucanja ili loma. Pretforma s većim dijelom uklonjenog veziva uranja se u tekuće otapalo kako bi se uklonio preostali dio veziva. Zbog energetskog kanala pora formiranog odmašćivanjem plinskim otapalom, drugi korak odmašćivanja uranjajućim otapalom vrlo je brz i neće doći do pukotina i nedostataka. Na kraju, predsklop se prethodno zagrijava kako bi se uklonio dio zaostalog veziva i dio otapala, a gotov proizvod se dobiva sinteriranjem. Wiech (1) metodi potrebna su samo 3 dana za odmašćivanje plinovitim otapalom, a učinkovitost odmašćivanja je vrlo niska. A budući da je temperatura odmašćivanja viša od temperature protoka veziva, deformacija je ozbiljnija. Wiech je izumio Wiech (3) metodu 1981. Osnovni postupak je: staviti MIM preformu u spremnik inertnog plina i prilagoditi temperaturu i protok plina kako bi tlak pare veziva u predformi bio viši od tlaka preforme. atmosferu u spremniku, tako da vezivo može ispariti iz procesa oblikovanja i ući u atmosferu spremnika. Neovisni dio u spremniku koristi se za kondenzaciju i skupljanje veziva. Brzina uklanjanja veziva može se kontrolirati podešavanjem brzine kondenzacije. Kod višekomponentnih ljepila, također se mogu selektivno i postupno ispariti podešavanjem temperature i tlaka u spremniku. Ovaj proces traje oko jedan dan ili više. Wiech je izumio Wiech (2) metodu 1981. Sifonsko odmašćivanje je prihvaćeno kao prvi korak. MIM predforma postavljena je na materijal sifona, polagano zagrijavana do 200 stupnjeva 3 sata kako bi se uklonila većina veziva, a zatim je predforma stavljena u peć u atmosferskoj atmosferi vodika brzinom od oko 3 stupnja/min do oko 800 stupanj za daljnje odmašćivanje i prethodno sinteriranje. Cijeli proces odmašćivanja trajao je oko 10h. Na taj način Wiech zapravo koristi tri oblika odmašćivanja u dva koraka, prvo odmašćivanje parama otapala, zatim isparavanje, a zatim sifonsko odmašćivanje kao prvi korak, smanjujući vrijeme odmašćivanja s prva tri dana na 10 sati. Međutim, drugi ljudi imaju neke nedostatke. Wiech (1) metoda je neučinkovita, a trupac koji se oblikuje lako se deformira. Atmosferski tlak u peći za odmašćivanje Wiech (2) metode treba točno kontrolirati, a metodu isparavanja teško je raditi za vezivnu komponentu velike molekulske težine. Wiechova (3) metoda ima problema s time da se dugin odgovorni materijal lijepi za oblikovanu prazninu i zagađuje oblikovanu prazninu.

2 Injectamax odmašćivanje

Johnson iz američke tvrtke AMAX za injekcijsko prešanje metala izumio je Injectamax metodu 1988. Glavna prednost ove metode je što se brzo odmašćuje i neće uzrokovati pukotine. Vezivo se sastoji od najmanje dvije komponente. Prilikom odmašćivanja odabire se otapalo koje najprije selektivno otapa topive komponente u vezivu, dok su netopljive komponente netopljive. Na taj način otvara se kanal pora, a potom se toplinskim odmašćivanjem uklanja preostalo vezivo. Vezivo koje se koristi u ovoj metodi općenito se sastoji od biljnog ulja, parafina i termoplastične smole, a ulje i parafin se prvo uklanjaju otapalom trikloroetanom. Cijeli proces odmašćivanja traje samo 6 sati i brza je metoda odmašćivanja. Ovaj postupak u dva koraka odmašćivanja otapalom i toplinskog odmašćivanja proizvodna je metoda koju je usvojila većina MIM tvrtki i proizvođača zbog svoje jednostavnosti, niske investicije i visoke učinkovitosti.

3 Odmašćivanje otapanjem u vodi

Metoda otapanja u vodi temelji se na vezivu topljivom u vodi razvijenom 1990-ih, što je slično izravnom razvoju Injectamax metode u dva koraka (odmašćivanje otapalom plus toplinsko odmašćivanje). Zbog problema toksičnosti i obnavljanja kemijskih otapala, ako se kao otapalo može koristiti jeftina voda bez onečišćenja, razina MIM procesa može se znatno poboljšati. Cao je razvio čvrstu polimernu otopinu koja može ukloniti 80 posto polietilen glikola namakanjem u deoksidiranoj destiliranoj vodi oko 16 sati, a zatim ukloniti preostalo vezivo toplinskim odmašćivanjem. Anwar i Yang također su nešto radili s vezivnim sustavom polietilen glikol plus polimetilmetakrilat. Povećanjem temperature vode na 60-80 stupnjeva, više od 95 posto polietilen glikola može se ukloniti u ovom satu. Bialo je razvio još jedan oblik veziva topljivog u vodi, koje koristi polioksietilen kao dio topljiv u vodi. Njegova formula veziva sastoji se od 76 posto polioksietilena plus 23 posto polietilenskog voska - 1 posto stearinske kiseline. Većina polioksietilena može se ukloniti namakanjem predforme u vodi 60-70 minuta. Budući da je voda jeftina, netoksična i bez zagađenja, otapanje u vodi je najekonomičnija i ekološki najpovoljnija metoda odmašćivanja. Međutim, vezivo topljivo u vodi ima problem upijanja vode, što dovodi do potrebe za posebnim uređajima za skladištenje i transport MIM hrane. Štoviše, postoji nekoliko polimera kompatibilnih s dijelom topivim u vodi (kao što je polietilen glikol) veziva topivog u vodi, koji je sklon bubrenju tijekom miješanja, a vrijeme miješanja hrane je vrlo dugo. Dakle, iako je netopiva metoda uvedena već pet godina, ona je još uvijek u laboratorijskoj fazi i nije korištena u stvarnoj proizvodnji.

4 Katalitičko odmašćivanje Catamold

Catamold metoda je jednostupanjska metoda odmašćivanja MIM-a koju je razvio Bloemacher iz BSAF-a u Njemačkoj početkom 1990-ih. To je katalitička metoda odmašćivanja. Princip rada MIM katalitičkog odmašćivanja i glavna tehnička značajka ove metode je da se poliformaldehidna smola koristi kao vezivo, a katalitičko odmašćivanje je brzo u kiseloj atmosferi. Poliformaldehidna smola dugog lanca koristi se kao vezivo, a polaritet poliformaldehidne smole koristi se za povezivanje metalnog praha, što može biti prikladno za širok raspon vrsta praha. Polialdehidna smola se pod katalizom kisele atmosfere razgrađuje u formaldehid. Ova reakcija razgradnje odvija se brzo iznad 110 stupnjeva. To je izravan prijelaz plin-krutina, koji je pogodan za kontrolu zelene deformacije i osiguravanje točnosti dimenzija nakon sinteriranja. Katalitičko odmašćivanje se provodi na granici između atmosfere i veziva. Nema plina u kalupu za oblikovanje, a brzina napredovanja reakcijske površine može doseći 1-4 mm/h. CREMER iz Njemačke dizajnirao je sustav peći za kontinuirano odmašćivanje i sinteriranje za Catamold metodu odmašćivanja. Radni proces je: stavite MIM formirajući kvar u prvu zonu grijanja odmašćivanja i zagrijte ga do 86 stupnjeva u atmosferi dušika kako biste izbjegli kondenzaciju dušične kiseline na trupcu u naknadnom procesu katalitičkog odmašćivanja. Zatim se predforma pomiče u područje katalitičkog odmašćivanja kako bi se poliformaldehidna smola razgradila u formaldehid. Nakon početnog odmašćivanja, trupac ulazi u peć za sinterovanje kroz prvu komoru za čišćenje, a zaostalo vezivo se uklanja u prvoj zoni grijanja peći za sinteriranje. Nakon toga se provodi sinteriranje pod djelovanjem dušika, vodika, argona, razgrađenog amonijaka i nekih drugih smjesa. Trenutačno u Kini postoji nekoliko proizvođača MIM katalitičkih peći za odmašćivanje. Važna značajka Catamold metode je da se za odmašćivanje koristi katalizator, a tijekom odmašćivanja se ne pojavljuje tekuća faza, čime se izbjegava slabost MIM proizvoda koji su skloni deformacijama i teško kontroliraju točnost veličine. To je veliko otkriće u MIM industriji, a budući da se radi o katalitičkom odmašćivanju, vrijeme odmašćivanja je uvelike skraćeno, čime se smanjuju troškovi. A primjena metode metamolda može proizvesti MIM komponente veće veličine. Sustav kontinuiranog odmašćivanja i sinteriranja CREMER-a može ostvariti kontinuiranu proizvodnju, čineći MIM konkurentnom PM tehnologijom oblikovanja gotovo mreže.

Catamold metoda je najnaprednija MIM metoda odmašćivanja koja se trenutno primjenjuje u industrijskoj proizvodnji. Međutim, ova metoda ima probleme kao što su korozija opreme u kiseloj atmosferi i obrada otpadnih plinova, a troškovi ulaganja u opremu viši su od drugih metoda.

Ako želite saznati više o tehnologiji brizganja metalnog praha, obratite se tvrtki ZHONGWEI Precision Metal Powder Injection Molding MIM Technology u Qinhuangdaou