Συζήτηση για την τεχνολογία χύτευσης με έγχυση μεταλλικής σκόνης

Συζήτηση για την τεχνολογία χύτευσης με έγχυση μεταλλικής σκόνης

Η χύτευση με έγχυση σκόνης (PIM) αποτελείται από χύτευση με έγχυση μεταλλικής σκόνης (MIM) και χύτευση με έγχυση κεραμικής σκόνης (CIM) δύο μέρη, είναι μια νέα τεχνολογία προετοιμασίας μετάλλων, κεραμικών εξαρτημάτων, είναι η τεχνολογία χύτευσης πλαστικής έγχυσης στον τομέα της μεταλλουργίας σκόνης και διαμόρφωσε μια νέα τεχνολογία επεξεργασίας εξαρτημάτων.

Η χύτευση με έγχυση κεραμικής σκόνης (CIM) είναι ένας κλάδος της σύγχρονης τεχνολογίας χύτευσης με έγχυση σκόνης (PIM), η οποία έχει πολλά ειδικά τεχνικά και τεχνολογικά πλεονεκτήματα: η μαζική παραγωγή μπορεί να γίνει γρήγορα και αυτόματα και η διαδικασία μπορεί να ελεγχθεί με ακρίβεια. Λόγω του καλουπιού πλήρωσης ροής, η πράσινη πυκνότητα είναι ομοιόμορφη. Λόγω της έγχυσης υψηλής πίεσης, η περιεκτικότητα σε σκόνη στο μείγμα αυξάνεται πολύ, η συρρίκνωση του πυροσυσσωματωμένου προϊόντος μειώνεται, το μέγεθος του προϊόντος είναι ακριβές και ελεγχόμενο, η ανοχή μπορεί να φτάσει ±{0}}.1 τοις εκατό ~ 0,2 τοις εκατό, και η απόδοση είναι ανώτερη. Χωρίς μηχανική επεξεργασία ή μόνο μικροεπεξεργασία, μειώνει το κόστος προετοιμασίας. Μπορεί να σχηματίσει περίπλοκο σχήμα, με εγκάρσια τρύπα, λοξή τρύπα, κοίλη και κυρτή επιφάνεια, νήμα, λεπτό τοίχωμα, δύσκολο να κοπεί τα κεραμικά ειδικά σχήματα μέρη, έχει ένα ευρύ φάσμα προοπτικών εφαρμογής.

Πρώτον, διαδικασία χύτευσης με έγχυση σκόνης

ορισμός

Η χύτευση με έγχυση μεταλλικής σκόνης είναι να επιλέξετε τη μεταλλική σκόνη και το συνδετικό ρητίνης που πληρούν τις απαιτήσεις και να αναμίξετε τη σκόνη και τη ρητίνη σε ένα ομοιόμορφο σφαιρίδιο έγχυσης σε μια ορισμένη θερμοκρασία. Μετά την κοκκοποίηση, το λαμβανόμενο τυφλό σχηματισμού συντήκεται και συμπυκνώνεται μετά την επεξεργασία απολίπανσης και λαμβάνεται το τελικό προϊόν.

Αυτό είναι πολύ διαφορετικό από την παραδοσιακή χύτευση με έγχυση στο ότι η μεταλλική ή κεραμική σκόνη χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη. Λόγω της κακής ρευστότητας της ίδιας της σκόνης, είναι απαραίτητο να προστεθεί μια μεγάλη ποσότητα συνδετικού σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία για να αναμειχθεί σε μια ομοιόμορφη, ρέουσα τροφοδοσία και στη συνέχεια να γίνει ένα ομοιόμορφο μέγεθος του σωματιδίου.

Χαρακτηριστικά εφαρμογής

1, το κόστος καλουπιού είναι πολύ υψηλό, ειδικά για μαζική παραγωγή, το καλούπι πρέπει να κατασκευαστεί με υλικά υψηλής αντοχής στη φθορά και το κόστος υλικού είναι πολύ υψηλό.

2, υψηλό κόστος συστατικών, πολλά βήματα διαδικασίας, υψηλές απαιτήσεις διαδικασίας.

3, χρησιμοποιείται κυρίως σε σχήμα σύνθετου, δύσκολο να επεξεργαστεί με άλλες μεθόδους ή ακόμη και δεν μπορεί να μεταποιηθεί προϊόντα.

Δεύτερον, η σύγκριση της διαδικασίας

Τρίτον, κοκκώδες υλικό

Η προετοιμασία πέλλετ περιλαμβάνει

Σκόνη μετάλλου σε σκόνη

Το μέγεθος σωματιδίων της μεταλλικής σκόνης που χρησιμοποιείται στη διαδικασία MIM είναι γενικά 0.5~20μm. Θεωρητικά, όσο λεπτότερο είναι το σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ειδική επιφάνεια, η οποία είναι εύκολο να σχηματιστεί και να πυροσυσσωματωθεί. Η παραδοσιακή διαδικασία μεταλλουργίας σκόνης χρησιμοποιεί μια πιο χονδροειδή σκόνη μεγαλύτερη από 40μm.

Οργανική κόλλα

Ο ρόλος της οργανικής κόλλας είναι να συνδέει σωματίδια μεταλλικής σκόνης, έτσι ώστε το μείγμα να έχει ρεολογικές ιδιότητες και λιπαντικότητα όταν θερμαίνεται στο βαρέλι της μηχανής έγχυσης, δηλαδή στον φορέα που οδηγεί τη ροή της σκόνης. Επομένως, η επιλογή της κόλλας είναι ο φορέας ολόκληρης της πούδρας. Επομένως, η επιλογή πρόσφυσης είναι το κλειδί για ολόκληρο το καλούπι έγχυσης σκόνης. Απαιτήσεις για οργανικές κόλλες:

1. Λιγότερη δόση και λιγότερη κόλλα μπορούν να κάνουν το μείγμα να παράγει καλύτερη ρεολογία.

2. Καμία αντίδραση, καμία χημική αντίδραση με σκόνη μετάλλου στη διαδικασία αφαίρεσης της κόλλας.

3. Εύκολη αφαίρεση, χωρίς υπολείμματα άνθρακα στο προϊόν.

σύνολο

Υποδεικνύει μια ισορροπημένη σχέση μεταξύ σκόνης και συνδετικού υλικού και η σωστή αναλογία μεταξύ των δύο είναι το κλειδί για τον προσδιορισμό της επιτυχίας ή της αποτυχίας της χύτευσης με έγχυση. Η χρήση συνδετικών χαμηλού μοριακού βάρους μειώνει το ιξώδες και σχηματίζεται εύκολα. Τα κατάλληλα σωματίδια πρέπει να είναι σκόνη ομοιόμορφα κατανεμημένα στο συνδετικό υλικό, να μην μπορούν να συσσωματωθούν ή να έχουν πόρους. Η άνιση κατανομή της σκόνης θα οδηγήσει σε ασυνεπές ιξώδες των σωματιδίων. Δεν ευνοεί το σχηματισμό και τη σύντηξη

(α) πολύ συνδετικό υλικό, μικρό ιξώδες σωματιδίων, ανεπαρκής επαφή μεταξύ μεταλλικών σωματιδίων, σοβαρή παραμόρφωση μετά την απολίπανση και ακόμη και να οδηγήσει σε κατάρρευση του προϊόντος.

(β) πολύ λίγο συνδετικό, υψηλό ιξώδες σωματιδίων, πολύ δύσκολο να εγχυθεί, εύκολο να σχηματιστούν πόροι μετά την απολίπανση, εύκολο να οδηγήσει σε ρωγμές του προϊόντος μετά από πυροσυσσωμάτωση.

(γ) Κριτήρια προσθήκης: σημειώνεται επαφή μεταξύ των σωματιδίων σκόνης, τα σωματίδια σκόνης κολλάνε μεταξύ τους χωρίς εξωτερική πίεση και το κενό στη μέση γεμίζει με κόλλα.

Τέταρτον, κοκκώδες υλικό - ανάμειξη

Η ανάμειξη είναι η διαδικασία ανάμειξης μεταλλικής σκόνης με συνδετικό υλικό για τη λήψη ομοιόμορφων κόκκων. Επειδή οι ιδιότητες του σφαιριδίου καθορίζουν την απόδοση του τελικού προϊόντος χύτευσης με έγχυση, το βήμα ανάμιξης είναι πολύ σημαντικό.

Διαδικασία ανάμειξης

(α) Το επεξεργασμένο μέταλλο ή κεραμική σκόνη προστίθεται στο συνδετικό υλικό και τα δύο αναμειγνύονται ομοιόμορφα για να ληφθεί ένα σύστημα σύνθετης σκόνης.

(β) Η σύνθετη σκόνη θερμαίνεται για να λιώσει το συνδετικό.

(γ) Το υγρό συνδετικό εισέρχεται στο συσσωμάτωμα σωματιδίων σκόνης μέσω της τριχοειδούς δράσης, λιπαίνει τα σωματίδια σκόνης και συσσωματώνει τα σωματίδια υπό τη δράση της δύναμης διάτμησης του κοχλία για να επιτευχθεί η αποσύνθεση του μπλοκ συγκράτησης και διατηρεί την ομοιόμορφη ανάμειξη.

(δ) Εάν η σκόνη του κράματος οξειδωθεί, με αποτέλεσμα την αποτυχία της ανάμειξης.

(ε) Προκειμένου να διασφαλιστεί ότι τα σωματίδια είναι ομοιόμορφα, τα σωματίδια σκόνης είναι μικρά ή ακανόνιστου σχήματος και ο χρόνος ανάμειξης πρέπει να αυξηθεί ανάλογα για να επιτευχθεί ομοιόμορφη ανάμειξη. Ο χρόνος ανάμιξης αυξάνεται, η ομοιομορφία του μείγματος αυξάνεται, αλλά η ρητίνη οξειδώνεται και αποσυντίθεται εύκολα και ο χρόνος ανάμιξης μειώνεται όσο το δυνατόν περισσότερο υπό την προϋπόθεση ορισμένων μετάλλων ή ομοιομορφίας.

(στ) Τα σφαιρίδια μετά την ανάμειξη υποβάλλονται σε επεξεργασία από τον θραυστήρα ή τη μηχανή κοκκοποίησης (γενικά κατασκευασμένα σε σωματίδια περίπου 3 mm) στην τροφοδοσία χύτευσης με έγχυση.

Πέντε, χύτευση με έγχυση

Η χύτευση με έγχυση είναι κάτω από μια ορισμένη πίεση και θερμοκρασία, μέσω του εμβόλου ή της ώθησης της βίδας, η ομοιομορφία ροής και θερμοκρασίας του κοκκώδους τήγματος μέσα στην κοιλότητα του καλουπιού γεμάτη, το τήγμα στερεοποιείται και ψύχεται υπό ελεγχόμενες συνθήκες έως ότου το μπουκάλι έγχυσης βγει από την κοιλότητα του καλουπιού. σχηματίζουν ένα τρισδιάστατο πολύπλοκο σχήμα και δομή. Αυτό το στάδιο είναι εντελώς διαφορετικό από τη διαμόρφωση με πρέσσα στην παραδοσιακή μεταλλουργία και είναι παρόμοιο με τη διαδικασία διαμόρφωσης στη βιομηχανία πλαστικών.

1. Κατά την έγχυση, το ακροφύσιο βρίσκεται κοντά στη διαδρομή ροής, η βίδα ωθείται προς τα εμπρός, ο κύλινδρος τροφοδοσίας εξωθείται μετά από πίεση και η κοιλότητα του καλουπιού γεμίζει. Όταν υπάρχει αρκετή τροφοδοσία για να γεμίσει την κοιλότητα του καλουπιού, η βίδα σταματά να περιστρέφεται. Το ιδανικό γέμισμα καλουπιού είναι να γεμίσετε σταδιακά την κοιλότητα του καλουπιού κατά μήκος του τοιχώματος του καλουπιού και το παχύ μπιφτέκι απαιτεί τη βίδα να προχωρήσει πιο γρήγορα και το λεπτό μέρος είναι το αντίστροφο.

>Ο ρυθμός πλήρωσης είναι πολύ μεγάλος, με αποτέλεσμα έγχυση, φυσαλίδες, σημάδια συγκόλλησης ή ατελές γέμισμα (ο αέρας δεν μπορεί να διαφύγει). (Η μεγάλη πίεση έγχυσης και ο ρυθμός πλήρωσης καλουπιού, το χαμηλό ιξώδες τροφοδοσίας είναι όλες οι αιτίες της έγχυσης)

>Η υπερβολικά χαμηλή ταχύτητα πλήρωσης θα οδηγήσει σε πρόωρη ψύξη τροφοδοσίας, με αποτέλεσμα ατελές γέμισμα και σύντομη λήψη. (Ακατάλληλος έλεγχος της θερμοκρασίας έγχυσης pellet μπορεί επίσης να προκαλέσει αυτό το φαινόμενο)

2. Όταν η βίδα φτάσει στο επάνω ακροφύσιο, η διαδικασία συμπίεσης της τροφοδοσίας είναι η διαδικασία διατήρησης της πίεσης. · Η χύτευση με έγχυση τελειώνει με το τεμάχιο διαμόρφωσης να αφαιρείται από το καλούπι.

>Η θερμοκρασία ανοίγματος του καλουπιού πρέπει να είναι χαμηλότερη από την κρίσιμη θερμοκρασία που απαιτείται για να διατηρηθεί το σχήμα του ακατέργαστου υλικού όταν ξεκαλουπώνεται.

>Η πίεση ανοίγματος πρέπει να είναι μικρότερη από τη μεγάλη πίεση που απαιτείται για την απελευθέρωση του τεμαχίου διαμόρφωσης χωρίς να κολλήσει.

>Η πίεση και η θερμοκρασία ανοίγματος του καλουπιού πρέπει να έχουν ένα ορισμένο εύρος, δεν μπορούν να παραμορφώσουν το προϊόν, να κολλήσουν μούχλα, να γρατσουνίσουν καλούπι ή να σχηματίσουν οπές συρρίκνωσης ή κοιλότητες στην επιφάνεια του προϊόντος.

Έξι, απολίπανση

Η απολίπανση είναι ένα μοναδικό βήμα στη χύτευση με έγχυση μεταλλικής σκόνης, το οποίο απαιτεί την αφαίρεση περίπου 30 τοις εκατό -50 τοις εκατό (κλάσμα όγκου) του συνδετικού υλικού από το billet, εντελώς διαφορετικό από την αφαίρεση μικρής ποσότητας επιφανειοδραστικών στην παραδοσιακή σκόνη μεταλλουργία.

Δύο βασικές διαδικασίες

(1) Θερμική αποσύνθεση → διαδικασία χημικής αντίδρασης του συνδετικού υλικού.

(2) Μεταφορά αερίου αποσύνθεσης στην επιφάνεια της πλάκας στην εξωτερική ατμόσφαιρα → φυσική διαδικασία μεταφοράς θερμότητας και μάζας.
7. Πυροσυσσωμάτωση

Το παραδοσιακό συμπαγές μεταλλουργίας σκόνης έχει γενικά σχετική πυκνότητα μεγαλύτερη από 90 τοις εκατό πριν από την πυροσυσσωμάτωση και η πλήρης πύκνωση χρειάζεται μόνο να εξαλείψει περίπου το 10 τοις εκατό των πόρων. Μετά την απολίπανση, η σχετική πυκνότητα του μπιλιέτας χύτευσης με έγχυση σκόνης είναι μόνο 60 τοις εκατό πριν από τη σύντηξη και η φύση της πυροσυσσωμάτωσης είναι η πυροσυσσωμάτωση χαλαρής σκόνης, γεγονός που αυξάνει τη δυσκολία. Κριτήρια επιτυχίας πυροσυσσωμάτωσης προϊόντων χύτευσης με έγχυση μετάλλου: εξασφάλιση της ακρίβειας και της απόδοσης του προϊόντος με δυνατότητα ελέγχου και επαναληψιμότητας του χώρου, έτσι ώστε η πυκνότητά του να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις.

Μεγάλη συρρίκνωση εμφανίζεται κατά τη σύντηξη, και παρόλο που αυτή η συρρίκνωση είναι ο κύριος σκοπός της πυροσυσσωμάτωσης, οδηγεί επίσης σε παραμόρφωση. → Διαδικασία διαμόρφωσης πυροσυσσωμάτωσης για διασφάλιση της ακρίβειας του προϊόντος

◆ Ο έλεγχος της ταχύτητας θέρμανσης μπορεί να προωθήσει τα συμπαγή μέρη.

1) Η αργή θέρμανση κάνει την επιφανειακή διάχυση να κυριαρχεί στο στάδιο της πυροσυσσωμάτωσης χαμηλής θερμοκρασίας, αλλά είναι δύσκολο να συμπυκνωθεί το billet ενώ καταναλώνεται η κινητήρια δύναμη πυροσυσσωμάτωσης.

2) Γρήγορη θέρμανση σε ένα ορισμένο εύρος θερμοκρασίας, στο οποίο η διάχυση όγκου γίνεται ενεργή, και η ταχεία θέρμανση μπορεί να ελέγξει την ανάπτυξη των κόκκων, ενώ οι πόροι επίσης εξελίσσονται και συρρικνώνονται.

◆ Η υγρή φάση παράγεται κατά την πυροσυσσωμάτωση για να συμβάλει στην πύκνωση των μπιγιετών.

1) Η υγρή φάση αυξάνει τον ρυθμό μεταφοράς υλικού, με αποτέλεσμα την ταχύτερη πυροσυσσωμάτωση.

2) Η υγρή φάση ασκεί μια τριχοειδή δύναμη στα σωματίδια, η οποία είναι ίδια με μια μεγάλη εξωτερική πίεση.

3) Η επιθυμητή υγρή φάση μπορεί να σχηματιστεί με τήξη ενός από τα συστατικά.

◆ Διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης

1) Αρχικό στάδιο: σχηματισμός και ανάπτυξη λαιμού πυροσυσσωμάτωσης.

2) Ενδιάμεσο στάδιο: ο λαιμός πυροσυσσωμάτωσης μεγαλώνει, σχηματίζοντας ένα συνδεδεμένο δίκτυο πόρων στα όρια των κόκκων.

3) Τελικό στάδιο: η γεωμετρία των πόρων γίνεται κυλινδρική, αφήνοντας μόνο μερικούς μικρούς πόρους στο όριο των κόκκων.