Βήματα και κανόνες σχεδιασμού της διαδικασίας χύτευσης με έγχυση μετάλλων

Βήματα και κανόνες σχεδιασμού της διαδικασίας χύτευσης με έγχυση μετάλλων

Χύτευση μετάλλου με έγχυσηείναι η παραδοσιακή χύτευση με έγχυση, η οποία αλλάζει την κατασκευή στερεών μεταλλικών εξαρτημάτων χρησιμοποιώντας την τεχνολογία χύτευσης με έγχυση. Σε αυτή τη διαδικασία, η πρώτη ύλη είναι ένα μείγμα σκόνης μετάλλου και πολυμερούς. Για το λόγο αυτό, το MIM ονομάζεται μερικές φορές χύτευση με έγχυση σκόνης (PIM). Χρησιμοποιώντας μια τυπική μηχανή χύτευσης με έγχυση, η σκόνη τήκεται και εγχέεται στο καλούπι, όπου ψύχεται και στερεοποιείται στο σχήμα του επιθυμητού εξαρτήματος. Η επακόλουθη διαδικασία θέρμανσης αφαιρεί το ανεπιθύμητο πολυμερές και παράγει ένα μεταλλικό τμήμα υψηλής πυκνότητας. Η χύτευση με έγχυση μετάλλου είναι κατάλληλη για την παραγωγή μικρών μεταλλικών εξαρτημάτων σε μεγάλες ποσότητες. Σε αντίθεση με τη χύτευση με έγχυση, αυτά τα μέρη μπορεί να είναι γεωμετρικά πολύπλοκα και να έχουν λεπτά τοιχώματα και λεπτομέρειες. Η χρήση μεταλλικής σκόνης επιτρέπει τη χρήση μιας ποικιλίας κραμάτων σιδήρου και μη και οι ιδιότητες του υλικού (αντοχή, σκληρότητα, αντοχή στη φθορά, αντοχή στη διάβρωση κ.λπ.) να είναι κοντά σε εκείνες που κατασκευάζονται από σφυρήλατο μέταλλο. Επιπλέον, επειδή το μέταλλο δεν τήκεται στη διαδικασία MIM (συμπεριλαμβανομένης της διαδικασίας χύτευσης μετάλλου), το υπερκράμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διάρκεια ζωής του εργαλείου χωρίς αρνητικές επιπτώσεις. Τα μέταλλα που χρησιμοποιούνται συνήθως στο MIM περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

Χάλυβας χαμηλού κράματος.

ανοξείδωτο ατσάλι;

Χάλυβας υψηλής ταχύτητας.

Σιδερένιο κοντάρι;

Κράμα κοβαλτίου;

κράμα χαλκού;

Κράμα νικελίου;

Κράμα βολφραμίου;

Κράμα τιτανίου.

Τα μεταλλικά μέρη που κατασκευάζονται με τη διαδικασία MIM βρίσκονται σε πολλές βιομηχανίες, όπως η αεροδιαστημική, η αυτοκινητοβιομηχανία, τα καταναλωτικά αγαθά, η ιατρική οδοντιατρική και οι τηλεπικοινωνίες. Τα εξαρτήματα MIM μπορούν να βρεθούν σε αξεσουάρ κινητών τηλεφώνων, αθλητικά είδη, ηλεκτρικά εργαλεία, χειρουργικά εργαλεία και διάφορες ηλεκτρονικές και οπτικές συσκευές.

Τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα χύτευσης με έγχυση μετάλλων περιλαμβάνουν τα ακόλουθα βήματα:

Προετοιμασία πρώτης ύλης MIM

Προετοιμασία πρώτης ύλης - το πρώτο βήμα είναι το μείγμα σκόνης μετάλλου και πολυμερούς. Το μέταλλο σκόνης που χρησιμοποιείται εδώ είναι πιο λεπτό (συνήθως 20 μικρά) από εκείνα που χρησιμοποιούνται στις παραδοσιακές μεθόδους μεταλλουργίας σκόνης. Η σκόνη μετάλλου αναμιγνύεται με ένα θερμό θερμοπλαστικό συνδετικό, ψύχεται και στη συνέχεια κοκκοποιείται για να σχηματίσει μια ομοιόμορφη πρώτη ύλη. Οι πρώτες ύλες που λαμβάνονται είναι συνήθως 60 τοις εκατό μέταλλο και 40 τοις εκατό πολυμερές (όγκος).

Χύτευση με έγχυση MIM

Χύτευση με έγχυση - Η ακατέργαστη σκόνη χρησιμοποιεί τον ίδιο εξοπλισμό και εργαλεία που χρησιμοποιούνται για τη χύτευση πλαστικού με έγχυση. Επομένως, ο σχεδιασμός του τμήματος πυροσυσσωμάτωσης της κοιλότητας καλουπιού είναι περίπου 20 τοις εκατό μεγαλύτερος, λόγω της συρρίκνωσης. Στον κύκλο χύτευσης με έγχυση, οι πρώτες ύλες τήκονται και εγχέονται στην κοιλότητα του καλουπιού, όπου ψύχονται και στερεοποιούνται σε σχήμα εξαρτημάτων. Ένα μέρος του χυτευμένου "πράσινου" εκτοξεύεται και στη συνέχεια καθαρίζεται για να αφαιρεθεί όλη η μνήμη flash.

Απολίπανση MIM

Απολίπανση - Σε αυτό το βήμα, αφαιρείται η κόλλα πολυμερούς μετάλλου. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το "πράσινο" μέρος του πρώτου απολιπαντικού διαλύτη τοποθετείται σε υδατόλουτρο ή χημικό λουτρό για να διαλυθεί το μεγαλύτερο μέρος της κόλλας. Μετά (αντί για 1) σε αυτό το βήμα, εκτελείται θερμική απολίπανση ή προστίλβωση. Ένα μέρος του "πράσινου" θερμαίνεται σε κλίβανο χαμηλής θερμοκρασίας για να αφαιρεθεί η κόλλα πολυμερούς με εξάτμιση. Ως αποτέλεσμα, το υπόλοιπο "καφέ" μεταλλικό μέρος θα περιέχει περίπου το 40 τοις εκατό του κενού χώρου μέσω του όγκου.

ΜΙΜ πυροσυσσωμάτωση

Το βήμα μετά την πυροσυσσωμάτωση είναι η πυροσυσσωμάτωση για να μειωθεί ο κενός χώρος κατά περίπου 1-5 τοις εκατό , έτσι ώστε να παραχθεί ένα μεταλλικό μέρος με υψηλή πυκνότητα στο "καφέ" τμήμα (95-99 τοις εκατό ) του κλιβάνου υψηλής θερμοκρασίας ( έως 2500 βαθμούς F). Ο κλίβανος χρησιμοποιεί ατμόσφαιρα αδρανούς αερίου και δείχνει θερμοκρασία κοντά στο 85 τοις εκατό του σημείου τήξης του μετάλλου. Αυτή η οπή επεξεργασίας αφαιρείται από το υλικό, με αποτέλεσμα τη μερική μείωση στο 75-85 τοις εκατό του μεγέθους του καλουπώματος. Ωστόσο, αυτή η συρρίκνωση είναι ομοιόμορφη και μπορεί να προβλεφθεί με ακρίβεια. Το λαμβανόμενο εξάρτημα διατηρεί την υψηλή ανοχή του αρχικού χυτευμένου σχήματος, αλλά η πυκνότητα είναι πολύ μεγαλύτερη τώρα.

Μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας πυροσυσσωμάτωσης, η απαιτούμενη δευτερεύουσα λειτουργία μπορεί να βελτιώσει την ανοχή ή το φινίρισμα της επιφάνειας. Ωστόσο, όπως ένα μέρος ενός χυτού μετάλλου, μπορούν να πραγματοποιηθούν ορισμένες δευτερεύουσες διεργασίες για την προσθήκη νέων λειτουργιών, τη βελτίωση των ιδιοτήτων του υλικού ή άλλων εξαρτημάτων. Για παράδειγμα, το εξάρτημα MIM μπορεί να υποστεί μηχανική επεξεργασία, να υποστεί θερμική επεξεργασία ή να συγκολληθεί.

Κανόνες σχεδιασμού μεταλλικής χύτευσης με έγχυση (MIM):

Όταν το τμήμα σχεδιασμού είναι κατασκευασμένο με MIM, εξακολουθούν να ισχύουν οι περισσότεροι από τους κανόνες σχεδιασμού για χύτευση με έγχυση. Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένες εξαιρέσεις ή συμπληρώματα, όπως τα ακόλουθα:

Πάχος τοιχώματος - ακριβώς όπως η πλαστική χύτευση με έγχυση, το πάχος του τοιχώματος δεν πρέπει να ελαχιστοποιείται και να διατηρείται ολόκληρο το ομοιόμορφο μέρος. Αξίζει να σημειωθεί ότι στη διαδικασία MIM, η μείωση του πάχους του τοιχώματος όχι μόνο μειώνει την ποσότητα του υλικού και τον χρόνο κύκλου, αλλά μειώνει επίσης τον χρόνο απολίπανσης και πυροσυσσωμάτωσης.

Σχέδιο - Υπάρχει πλαστική χύτευση με έγχυση και πολλές επιχειρήσεις της MIM δεν χρειάζονται βύθισμα. Στην έκδοση με υλικό πούδρας, είναι ευκολότερο να χρησιμοποιηθούν πολυμερείς κόλλες από καλούπια από τα περισσότερα πολυμερή χύτευσης με έγχυση. Επιπλέον, τα εξαρτήματα MIM κρυώνουν εντελώς και συρρικνώνονται γύρω από το χαρακτηριστικό καλουπώματος πριν ψεκαστούν, επειδή το μείγμα μεταλλικής σκόνης χρειάζεται περισσότερο χρόνο για να κρυώσει.

Υποστήριξη πυροσυσσωμάτωσης - Κατά τη διάρκεια της πυροσυσσωμάτωσης, τα εξαρτήματα MIM πρέπει να υποστηρίζονται ή να συστρέφονται σωστά, καθώς μπορεί να συρρικνωθούν. Σχεδιάζοντας την επίπεδη επιφάνεια των εξαρτημάτων στο ίδιο επίπεδο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ο τυπικός επίπεδος δίσκος στήριξης. Διαφορετικά, ενδέχεται να απαιτηθούν πιο ακριβά προσαρμοσμένα στηρίγματα.