Proces brizganja metala

Proces brizganja metala (Tehnologija brizganja metala u prahu, skraćeno MIM) nova je vrsta tehnologije lijevanja gotovo neto oblika metalurgije praha koja je nastala uvođenjem moderne tehnologije brizganja plastike u polje metalurgije praha.

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. je kolekcija brizganih metala od legura bakra, brizganja metala na bazi željeza, brizganja metala na bazi nehrđajućeg čelika, brizganja metala od aluminijske legure, brizganja metala od legure nikla, brizganja metala od legure kobalta prešanje, brizganje metala od legure volframa Sveobuhvatno visokotehnološko poduzeće koje integrira istraživanje i razvoj, proizvodnju i prodaju brizganog lijevanja, brizganog metala od cementnog karbida i konstrukcijskih dijelova metalurgije praha.

Proizvod Deskripacija

1. Standardi implementacije: tvrtka striktno provodi certifikate ISO9001, ISO14001, IATF16949

Proizvodi su prošli certifikaciju ROHS, FDA EU, itd.

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

3. Glavni procesi: injekcijsko prešanje metala MIM, metalurgija praha PM, livenje po investiciji, lijevanje aluminija pod pritiskom,

4. Dostupni materijali za metalurgiju praha:

Bakrene legure, baze željeza, legure titana, baze od nehrđajućeg čelika, legure aluminija, legure nikla, legure kobalta, legure volframa, cementni karbidi, hidroksi legure, meki magnetski materijali i 3D ispis mogu se prilagoditi prema zahtjevima kupaca.

Tehnologija zanatstva

Osnovni proces procesa metalnog injekcijskog prešanja je sljedeći: prvo se čvrsti prah i organsko vezivo ravnomjerno pomiješaju, a nakon granulacije, ubrizgavaju se u šupljinu kalupa pomoću stroja za injekcijsko prešanje pod stanjem zagrijavanja i plastificiranja (~150 stupnjeva C) skrućivanje i oblikovanje, a zatim uporaba. Vezivo se u oblikovanom proizvodu uklanja kemijskom ili toplinskom razgradnjom, a konačno se sinteriranjem i zgušnjavanjem dobiva konačni proizvod. U usporedbi s tradicionalnim procesima, ima karakteristike visoke preciznosti, jedinstvene organizacije, izvrsnih performansi i niskih troškova proizvodnje. Njegovi proizvodi naširoko se koriste u elektroničkom informacijskom inženjerstvu, biomedicinskoj opremi, uredskoj opremi, automobilima, strojevima, hardveru, sportskoj opremi, industriji satova, industriji oružja i zrakoplovnoj industriji. Stoga se općenito vjeruje da će razvoj ove tehnologije dovesti do revolucije u tehnologiji oblikovanja i obrade dijelova te je poznata kao "najpopularnija tehnologija oblikovanja dijelova danas" i "tehnologija oblikovanja u 21. stoljeću".

Povijest i trenutna situacija

Izumio ju je Parmatech u Kaliforniji 1973. godine. Početkom 1980-ih, mnoge zemlje u Europi i Japan također su uložile puno energije u proučavanje ove tehnologije, te je brzo promovirana. Osobito sredinom-1980-a, ova se tehnologija vrtoglavo razvijala od svoje industrijalizacije, a svake godine raste nevjerojatnom brzinom. Do sada postoji više od 100 tvrtki u više od 10 zemalja i regija poput Sjedinjenih Država, Zapadne Europe i Japana, koje se bave razvojem proizvoda, istraživanjem i prodajom ove tehnologije. Japan je vrlo aktivan u natjecanju i ima izvanredne rezultate. Mnoge velike korporacije sudjelovale su u promicanju MIM industrije, uključujući Pacific Metals, Mitsubishi Steel, Kawasaki Steel, Kobe Steel, Sumitomo Mining, Seiko-Epson, Datong special steel, itd. Trenutno postoji više od 40 tvrtki specijaliziranih za MIM industriju u Japanu, a ukupna vrijednost prodaje njihovih MIM industrijskih proizvoda već je premašila europsku i sustiže SAD. Do sada je više od 100 tvrtki diljem svijeta bilo angažirano u razvoju proizvoda, istraživanju i prodaji ove tehnologije. MIM tehnologija je stoga postala najaktivnije granično tehnološko polje u novoj proizvodnoj industriji. Predstavljena je pionirskom tehnologijom svjetske metalurške industrije. MIM tehnologija glavni je smjer razvoja tehnologije metalurgije praha.

Karakteristike procesa

Tehnologija procesa brizganja metala proizvod je koji integrira tehnologiju lijevanja plastike, kemiju polimera, tehnologiju metalurgije praha i znanost o metalnim materijalima i druge discipline. , Trodimenzionalni strukturni dijelovi složenog oblika mogu brzo i točno materijalizirati dizajnerske ideje u proizvode s određenim strukturnim i funkcionalnim karakteristikama i mogu izravno masovno proizvoditi dijelove, što je nova revolucija u industriji proizvodne tehnologije. Ova procesna tehnologija ne samo da ima prednosti manje konvencionalnog procesa metalurgije praha, nema rezanja ili manje rezanja, visoke ekonomske koristi, već također prevladava nedostatke tradicionalnih proizvoda metalurgije praha, nejednake materijale, niska mehanička svojstva, teško oblikovane tanke stijenke i složene strukture. Posebno pogodan za masovnu proizvodnju malih, složenih i metalnih dijelova s ​​posebnim zahtjevima. Tehnološki proces je vezivo → miješanje → injekcijsko prešanje → odmašćivanje → sinteriranje → naknadna obrada.

Priprema sirovine: Prvi korak je priprema praškaste mješavine metala i polimera. Metalni prah koji se ovdje koristi puno je bolji od metalnog praha koji se koristi u tradicionalnim procesima metalurgije praha (obično ispod 20 mikrona). Metalni prah se miješa s vrućim termoplastičnim vezivom, hladi i potom peletizira u homogenu sirovinu u obliku granula. Rezultirajuća sirovina je obično 60 posto metala i 40 posto polimera po volumenu.

Brizganje: Sirovine u prahu oblikuju se pomoću iste opreme i kalupa kao i za injekcijsko prešanje plastike. Međutim, šupljina kalupa dizajnirana je tako da bude približno 20 posto veća kako bi se uračunalo skupljanje dijela tijekom sinteriranja. U ciklusu injekcijskog prešanja, sirovi materijal se topi i ubrizgava u kalupnu šupljinu gdje se hladi i skrućuje u obliku dijela. Oblikovani "zeleni" dio se iskoči i potom očisti kako bi se uklonio sav sjaj.

Odmašćivanje otapalom: Ovaj korak uklanja polimerno vezivo s metala. U nekim slučajevima prvo se izvodi odmašćivanje otapalom, pri čemu se "zeleni" dio stavlja u vodenu ili kemijsku kupelj kako bi se otopio veći dio ljepila. Nakon (umjesto) ovog koraka izvodi se toplinsko odvajanje ili predsinteriranje. "Zeleni" dio je zagrijavan u pećnici na niskoj temperaturi kako bi se uklonilo polimerno vezivo isparavanjem. Zbog toga će preostali "smeđi" metalni dijelovi zauzimati oko 40 posto prostora.

• Sinteriranje:Posljednji korak je sinteriranje "smeđeg" dijela u visokotemperaturnoj peći (do 2500*F) kako bi se prazni prostor smanjio na oko 1-5 posto, što rezultira visokom gustoćom (95-99 posto) metalni dio. Peć koristi inertni plin na temperaturi blizu 85 posto tališta metala. Ovom metodom uklanjaju se pore iz materijala, skupljajući dio na 75-85 posto njegove veličine u kalupu. Međutim, to se skupljanje događa ravnomjerno i može se točno predvidjeti. Dobiveni dio zadržava izvorni oblikovani oblik s visokim tolerancijama, ali je sada gušći.

Nakon procesa sinteriranja nisu potrebne sekundarne operacije za poboljšanje tolerancija ili završne obrade površine. Međutim, baš kao i dijelovi od lijevanog metala, može se izvesti više sekundarnih operacija za dodavanje značajki, poboljšanje svojstava materijala ili sastavljanje drugih dijelova. Na primjer, metalni brizgani dijelovi mogu se strojno obrađivati, toplinski obrađivati ​​ili zavarivati.

Većina pravila projektiranja injekcijskim prešanjem i dalje se primjenjuje pri projektiranju dijelova koji će se proizvoditi injekcijskim prešanjem metala. Međutim, postoje neke iznimke ili dodaci, kao što su:

Debljina stijenke: Kao i kod brizganja plastike, debljinu stijenke treba svesti na najmanju moguću mjeru i održavati ujednačenom. Značajno, u procesu metalnog injekcijskog prešanja, smanjivanje debljine stijenke ne samo da smanjuje volumen materijala i vrijeme ciklusa, već također smanjuje vrijeme degumiranja i sinteriranja.

Za razliku od brizganja plastike, mnogi metalni brizgani dijelovi koriste polimerna veziva za materijale u prahu koja se lakše oslobađaju od kalupa. Osim toga, metalni dijelovi lijevani brizganjem izbacuju se prije nego što se potpuno ohlade i skupljaju značajke kalupa jer je metalnom prahu u smjesi potrebno više vremena da se ohladi.

• Potpora za sinteriranje:Tijekom procesa sinteriranja, metalni brizgani dijelovi moraju biti pravilno poduprti, inače se mogu uvijati dok se skupljaju. Standardne ravne ladice mogu se koristiti projektiranjem dijelova s ​​ravnim površinama na istoj ravnini. U suprotnom može biti potrebna skuplja prilagođena podrška.

• Naknadna obrada:Za dijelove s preciznijim zahtjevima veličine potrebna je naknadna obrada. Ovaj proces je isti kao proces toplinske obrade konvencionalnih metalnih proizvoda.

• Značajke MIM procesa:

Usporedba MIM procesa i drugih procesa obrade

Veličina čestica sirovog praha koji se koristi u MIM-u je 2-15 μm, dok je veličina čestica sirovog praha tradicionalne metalurgije praha uglavnom 50-100 μm. Gotov proizvod MIM procesa ima visoku gustoću zbog upotrebe finih prahova. MIM proces ima prednosti tradicionalnog procesa metalurgije praha, a visoki stupanj slobode u obliku ne može se postići tradicionalnim postupkom metalurgije praha. Tradicionalna metalurgija praha ograničena je na čvrstoću i gustoću punjenja kalupa, a oblik je uglavnom dvodimenzionalni cilindričan.

Tradicionalni postupak sušenja preciznog lijevanja iznimno je učinkovita tehnologija za izradu proizvoda složenih oblika. Posljednjih godina upotreba keramičkih jezgri može se koristiti za dovršavanje gotovih proizvoda s prorezima i dubokim rupama. Međutim, zbog čvrstoće keramičke jezgre i ograničenja fluidnosti otopine za lijevanje, postupak još uvijek ima neke tehničke poteškoće. Općenito govoreći, ovaj je postupak prikladniji za izradu velikih i srednjih dijelova, a MIM postupak je prikladniji za male i složene dijelove. Stavke za usporedbu Proizvodni proces MIM proces Tradicionalni postupak metalurgije praha Veličina čestica praha (μm) 2-1550-100 Relativna gustoća (postotak) 95-9880-85 Težina proizvoda (g) Manje od ili jednako 400 grama 10-stotine proizvoda oblik Trodimenzionalni složeni oblik Dvodimenzionalni jednostavan oblik mehanička svojstva prednosti i mane.

Usporedba MIM procesa i tradicionalnog procesa lijevanja pod pritiskom metalurgije praha koristi se za materijale s niskim talištem i dobrom fluidnošću tekućine za lijevanje kao što su legure aluminija i cinka. Proizvodi ovog procesa imaju ograničenu čvrstoću, otpornost na trošenje i otpornost na koroziju zbog ograničenja materijala. MIM proces može obraditi više sirovina.

Precizni postupak lijevanja, iako su se preciznost i složenost njegovih proizvoda posljednjih godina poboljšali, još uvijek je inferioran u odnosu na proces deparafinizacije i MIM proces. Kovanje u prahu važan je razvoj i primijenjeno je u masovnoj proizvodnji klipnjača. Međutim, općenito, troškovi toplinske obrade i životni vijek matrice u projektu kovanja i dalje su problematični, koje još treba dodatno riješiti.

Tradicionalna metoda strojne obrade i nedavno poboljšanje kapaciteta obrade automatizacijom učinili su veliki napredak u djelotvornosti i točnosti, ali su osnovni postupci još uvijek neodvojivi od obrade korak po korak (tokarenje, blanjanje, glodanje, brušenje, bušenje, poliranje, itd.) kako biste dovršili oblik dijela. Točnost obrade metodom strojne obrade puno je bolja od drugih metoda strojne obrade, ali budući da je učinkovita iskoristivost materijala niska, a završetak njegovog oblika ograničen je opremom i alatima, neki se dijelovi ne mogu obraditi. Naprotiv, MIM može učinkovito koristiti materijale bez ograničenja. Za proizvodnju malih, preciznih dijelova teško oblikovanih, MIM proces ima nižu cijenu i veću učinkovitost od mehaničke obrade, te je vrlo konkurentan.

MIM tehnologija se ne natječe s tradicionalnim metodama obrade, već nadoknađuje tehničke nedostatke tradicionalnih metoda obrade ili nedostatke koji se ne mogu proizvesti. MIM tehnologija može odigrati svoju snagu u području dijelova izrađenih tradicionalnim metodama strojne obrade. Tehničke prednosti MIM procesa u proizvodnji dijelova mogu oblikovati strukturne dijelove s vrlo složenim strukturama.

Tehnologija brizganja koristi stroj za brizganje za ubrizgavanje sirovog proizvoda kako bi se osiguralo da je materijal u potpunosti ispunjen šupljinom kalupa, što također osigurava realizaciju vrlo složene strukture dijela. U prošlosti, u tradicionalnoj tehnologiji obrade, prvo su se izrađivale pojedinačne komponente, a potom sastavljale u komponente. Kod korištenja MIM tehnologije može se smatrati integracijom u cjelovit pojedinačni dio, što uvelike smanjuje korake i pojednostavljuje postupak obrade. U usporedbi s drugim metodama obrade metala, MIM ima visoku točnost dimenzija i ne zahtijeva sekundarnu strojnu obradu ili samo malu količinu završne obrade.

Postupkom injekcijskog prešanja mogu se izravno oblikovati tankostijeni i složeni strukturni dijelovi, oblik proizvoda je blizak zahtjevima konačnog proizvoda, a tolerancija dimenzija dijelova općenito se održava na oko ±0.{ {2}}±0.3. Posebno za smanjenje troškova obrade tvrdih legura koje je teško strojno obraditi, od velike je važnosti smanjiti gubitak plemenitih metala pri obradi. Proizvod ima ujednačenu mikrostrukturu, visoku gustoću i dobre performanse.

Tijekom procesa prešanja, zbog trenja između stijenke matrice i praha te između praha i praha, raspodjela tlaka prešanja je vrlo neravnomjerna, što dovodi do nejednake mikrostrukture prešanog proizvoda, što će uzrokovati metalurgiju prešanog praha. Skupljanje je neravnomjerno tijekom procesa sinteriranja, pa se temperatura sinteriranja mora sniziti kako bi se smanjio ovaj učinak, što rezultira velikom poroznošću, slabom kompaktnošću materijala i niskom gustoćom, što ozbiljno utječe na mehanička svojstva proizvoda. Naprotiv, proces injekcijskog lijevanja je proces fluidnog lijevanja. Postojanje veziva osigurava jednoliku raspodjelu praha, što može eliminirati nejednakost mikrostrukture uzorka, a zatim učiniti da gustoća sinteriranog proizvoda dostigne teoretsku gustoću materijala. Općenito, gustoća prešanog proizvoda može doseći samo 85 posto teoretske gustoće. Visoka gustoća proizvoda može povećati čvrstoću, ojačati žilavost, poboljšati duktilnost, električnu i toplinsku vodljivost te poboljšati magnetska svojstva. Visoka učinkovitost, lako postići veliku i veliku proizvodnju.

Metalni kalup koji se koristi u MIM tehnologiji ima životni vijek usporediv s vijekom trajanja inženjerskih kalupa za brizganje plastike. MIM je pogodan za masovnu proizvodnju dijelova zbog upotrebe metalnih kalupa. Budući da se proizvod oblikuje pomoću stroja za brizganje, učinkovitost proizvodnje je uvelike poboljšana, troškovi proizvodnje su smanjeni, a konzistentnost i ponovljivost proizvoda lijevanog brizganjem su dobri, čime se daje jamstvo za industriju velikih i velikih razmjera proizvodnja. Širok raspon primjenjivih materijala i široka područja primjene (na bazi željeza, niskolegirani, brzorezni čelik, nehrđajući čelik, legura gram ventila, cementni karbid).

Materijali koji se mogu koristiti za injekcijsko prešanje vrlo su široki. U principu, svaki praškasti materijal koji se može sipati na visokoj temperaturi može se oblikovati u dijelove postupkom MIM, uključujući materijale koje je teško strojno obraditi i materijale s visokim talištem u tradicionalnim proizvodnim procesima. Osim toga, MIM također može provoditi istraživanje formulacije materijala prema zahtjevima korisnika, proizvoditi materijale od legura u bilo kojoj kombinaciji i oblikovati kompozitne materijale u dijelove. Područja primjene proizvoda za injekcijsko prešanje proširila su se na sva područja nacionalnog gospodarstva i imaju široke tržišne izglede.

Postcasting proces

1. Toplinska obrada: žarenje, karbonizacija, kaljenje, kaljenje, normalizacija, površinsko kaljenje

2. Oprema za obradu: CNC, WEDM, tokarski stroj, glodalica, bušilica, brusilica itd.;

3. Površinska obrada: raspršivanje prahom, kromiranje, bojanje, pjeskarenje, niklanje, galvaniziranje, crnjenje, poliranje, plavo itd.

Kalupi i oprema za inspekciju

1. Vijek trajanja kalupa: obično polutrajno. (osim izgubljene pjene)

2. Vrijeme isporuke kalupa: 10-25 dana, (prema strukturi proizvoda i veličini proizvoda).

3. Alati i održavanje kalupa: Zhongwei je odgovoran za precizne dijelove.

Kontrola kvalitete

1. Kontrola kvalitete: stopa neispravnosti manja je od 0.1 posto.

2. Uzorci i probni rad bit će 100 posto pregledani tijekom proizvodnje i prije otpreme, pregled uzoraka za masovnu proizvodnju prema ISDO standardima ili zahtjevima kupaca

3. Oprema za ispitivanje: detekcija nedostataka, analizator spektra, analizator zlatne slike, trokoordinatni mjerni stroj, oprema za ispitivanje tvrdoće, stroj za ispitivanje rastezanja.

Primjena

(1) Računalo i njegovi pomoćni uređaji: kao što su dijelovi pisača, magnetske jezgre, udarne igle, dijelovi pogona itd.;

(2) Alati: kao što su svrdla, glave za rezanje, mlaznice, pištoljske bušilice, spiralna glodala, probijači, nasadni ključevi, električni alati, ručni alati itd.;

(3) Kućanski uređaji: kao što su kućišta za satove, lančići za satove, električne četkice za zube, škare, lepeze, glave za golf, karike za nakit, stezaljke za kemijske olovke, dijelovi alata za rezanje i drugi dijelovi;

(4) Dijelovi za medicinske strojeve: kao što su ortodontski okvir, škare, pincete itd.;

(5) Vojni dijelovi: rep projektila, dijelovi pištolja, bojeve glave, zaštita od droga, dijelovi upaljača itd.;

(6) Električni dijelovi: elektroničko pakiranje, mikro motori, elektronički dijelovi, senzorski uređaji itd.;

(7) Mehanički dijelovi: kao što je stroj za labavljenje pamuka, tekstilni stroj, stroj za presovanje, uredski strojevi itd.;

(8) Dijelovi automobila i plovila: kao što su unutarnji prsten kvačila, rukavac vilice, rukavac razvodnika, vodilica ventila, sinkroni čvor, dijelovi zračnog jastuka itd.

U primjeni plastičnih zupčanika za električne nožne brusilice, Suzhou Wintone Engineering Plastics WintoneZ33 posebna inženjerska plastika za otporne na habanje i tihe zupčanike može vam pomoći u rješavanju problema nedovoljne otpornosti na habanje i otpornosti na zamor i relativno glasne buke konvencionalnog POM-a i najlona materijali zupčanika.

Kao čvrsta inženjerska plastika otporna na habanje, WintoneZ33 ima najistaknutije značajke u primjenama zupčanika: otporan je na habanje, tih, otporan na koroziju, čvrst i na njega ne utječe vlaga.

U usporedbi s tradicionalnim POM-om i PA66, WintoneZ33 ima prednosti minijaturnog reduktora, električne potisne poluge, EPS zupčanika automobilskog upravljačkog sustava, zupčanika za masažu, bregaste osovine benzinskog motora, zupčanika motora za električne bicikle, itd. Bolja otpornost na habanje, tišina, elastičnost, otpornost na zamor i otpornost na deformaciju, Z33 dodatno poboljšava elastičnost i žilavost uz održavanje dobre krutosti (ova izvrsna mehanička izvedba je na -40 stupnjeva Celzijusa, 0 stupnjeva i može se održati i reflektirati na 80 stupnjeva) , koji može pomoći u rješavanju problema slomljenih zuba zupčanika, au isto vrijeme uvelike smanjiti buku trenja. Nakon nanošenja, WintoneZ33 je također bolji od mnogih modificiranih POM i PA66 otpornih na habanje (kao što je PTFE). , modificiran silikonom ili molibden disulfidom).

U primjeni otpornih na habanje i tihih zupčanika minijaturnih reduktorskih mjenjača, Z33 ima bolju otpornost na habanje i otpornost na zamor od tradicionalnih PA12 i TPEE (Hai Cui materijal), a također može pomoći u rješavanju problema ponekad nedovoljnog momenta PA12 i TPEE . A Z33 ima bolju cjenovnu prednost.

Osim toga, Z33 ima dobru otpornost na koroziju i može se uspješno koristiti u teškim okruženjima izloženim raznim kemikalijama u mnogim scenarijima, kao što su zupčanici PCB opreme, zupčanici na strojevima za tiskanje i bojanje tekstila, pričvrsni prstenovi i brtveni prsteni za hidraulične sustave itd. zamijeniti skupi PEEK, PA12, PVDF, PTFE, PA46, neka područja primjene TPEE. Osim toga, Z33 slabo upija vlagu, a vlaga malo utječe na ukupnu izvedbu. Cijeli paket Wintone Z33 ne treba prethodno peći prije brizganja, može se izravno brizgati, a nakon brizganja nije potrebna obrada vodom.