[Τεχνολογία] Νέα τεχνολογία χύτευσης με έγχυση μετάλλων: μ- Εισαγωγή στη διαδικασία MIM και 2C-MIM

[Τεχνολογία] Νέα τεχνολογία χύτευσης με έγχυση μετάλλων: μ- Εισαγωγή στη διαδικασία MIM και 2C-MIM

Στην πραγματικότητα, δεν είναι πολύ νέα τεχνολογία. Έχει χρησιμοποιηθεί στην παραγωγή^_^

Τα τελευταία χρόνια, με στόχο την κατασκευή μετάλλων και κραμάτων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μαζική παραγωγή μικροεξαρτημάτων και επιφανειών μικροδομής, έχει αναπτυχθεί η διαδικασία χύτευσης με έγχυση μικρομετάλλων (μ- MIM). Το μ- MIM έχει βελτιώσει σημαντικά τη διαθεσιμότητα μετάλλων και κραμάτων για μικροεφαρμογές, όπως νέα υλικά με υψηλή σταθερότητα θερμοκρασίας, αντοχή και σκληρότητα, καθώς και θερμική αγωγιμότητα και μαγνητισμό.

Επιπλέον, σε σύγκριση με τη χύτευση με μικροέγχυση πλαστικών, μ- Η διαδικασία παραγωγής διμετάλλων που αναπτύχθηκε από την MIM επιτρέπει τη σύνδεση δύο διαφορετικών μεταλλικών υλικών μεταξύ τους (διμεταλλική συνέγχυση) κατά τη διαδικασία χύτευσης με έγχυση.

Ο μικρός συντάκτης εξήγαγε κάποιο περιεχόμενο από τα έργα του κλάδου και παρουσίασε εν συντομία την τρέχουσα κατάσταση αυτών των δύο διαδικασιών.

1. Διμεταλλική συνέγχυση 2C-MIM (ΜΙΜ δύο συστατικών)

[Τεχνολογία] Νέα τεχνολογία χύτευσης με έγχυση μετάλλων: μ- Εισαγωγή στη διαδικασία MIM και 2C-MIM

Πορώδης επιφάνεια και πυκνό εσωτερικό πυρήνα εμφυτεύματα τιτανίου

Ως μέθοδος κατασκευής διμεταλλικών εξαρτημάτων, έχει αναπτυχθεί η διαδικασία 2C-MIM (Two-Component MIM). Το κύριο πλεονέκτημα της διαδικασίας 2C-MIM είναι ότι σε μία παραγωγική διαδικασία, δύο υλικά με διαφορετικές ιδιότητες μπορούν να συνδυαστούν απευθείας μεταξύ τους, μειώνοντας έτσι τις επακόλουθες εργασίες σύνδεσης (όπως συγκόλληση, πριτσίνωμα, συναρμολόγηση στερέωσης κ.λπ.).

Η γκάμα εξαρτημάτων που μπορεί να κατασκευάσει η 2C-MIM περιλαμβάνει κοίλα εξαρτήματα με πολύπλοκες εσωτερικές δομές έως εύκαμπτα αποσπώμενα εξαρτήματα.

Σκοπός όλων των μελετών είναι η κατασκευή εξαρτημάτων μηχανικής με βελτιωμένη λειτουργικότητα με ευνοϊκό κόστος. Για εξαρτήματα που φοριούνται εύκολα, σκληρά ή ανθεκτικά στη φθορά υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο για τοπική ενίσχυση σε βασικά μέρη, όπως επιφάνειες τριβής, και άλλα δομικά μέρη μπορούν να κατασκευαστούν από υλικά σχετικά χαμηλού κόστους.

Για την κατασκευή διμεταλλικών εξαρτημάτων, δεν αρκεί απλώς να κατανοήσουμε το σχήμα χύτευσης με έγχυση των δύο υλικών έγχυσης. Το κλειδί είναι ότι τα δύο υλικά πρέπει να μπορούν να πυροσυσσωματωθούν στον ίδιο κλίβανο και κάτω από την ίδια ατμόσφαιρα πυροσυσσωμάτωσης. Επειδή η συρρίκνωση των δύο μερών είναι διαφορετική κατά τη σύντηξη, μπορεί να προκαλέσει αποκόλληση ή ρωγμές. Επίσης, όταν σχηματίζονται επιβλαβείς φάσεις, τα στοιχεία κράματος θα διαχέονται επίσης κατά μήκος του ορίου, γεγονός που θα μειώσει την απόδοση του υλικού.

[Τεχνολογία] Νέαχύτευση με έγχυση μετάλλουτεχνολογία: μ- Εισαγωγή στη διαδικασία MIM και 2C-MIM

17-4PH/316L σύνθετο εφελκυστικό δείγμα παρασκευασμένο με συνέγχυση

Με το συντονισμό των παραγόντων επεξεργασίας, η ποιότητα των εξαρτημάτων 2C-MIM μπορεί να βελτιστοποιηθεί. Λόγω της μοναδικής του ικανότητας, ένα εξάρτημα μπορεί να έχει διαφορετικές ιδιότητες υλικού χωρίς καμία λειτουργία συναρμολόγησης. Ως εκ τούτου, η διαδικασία 2C-MIM θα επεκτείνει σίγουρα την αγορά εφαρμογών της βιομηχανίας MIM.

2. Διαδικασία χύτευσης με έγχυση μικρομέταλλου (μ- MIM)

[Τεχνολογία] Νέα τεχνολογία χύτευσης με έγχυση μετάλλων: μ- Εισαγωγή στη διαδικασία MIM και 2C-MIM

Δοχείο αντίδρασης μικροέγχυσης από ανοξείδωτο χάλυβα

Τα προϊόντα και τα συστήματα τείνουν στη σμίκρυνση, πράγμα που σημαίνει ότι η δομή και τα λειτουργικά μέρη σε πολύπλοκα συστήματα θα γίνονται όλο και μικρότερα.

Αυτό απαιτεί όχι μόνο τη χρήση προηγμένων υλικών με κατάλληλες φυσικές ιδιότητες, αλλά και τη μικρομικρογραφία των γεωμετρικών χαρακτηριστικών, έτσι ώστε να αυξηθεί ο αριθμός των ενσωματωμένων λειτουργιών.

Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να αναπτυχθούν εξαιρετικά αποτελεσματικές και αξιόπιστες μέθοδοι για την κατασκευή μικροεξαρτημάτων ή εξαρτημάτων μικροδομής μ- Τα εξαρτήματα μικροδομής που κατασκευάζονται από την MIM μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αντικατάσταση πλαστικών εξαρτημάτων για να αποκτηθούν τα πλεονεκτήματα των μηχανικών ιδιοτήτων, της αντοχής στη διάβρωση ή της υψηλής θερμοκρασίας απόδοση μεταλλικών υλικών.

Η επιτυχία αυτής της νέας διαδικασίας παραγωγής βασίζεται στο γεγονός ότι η ανταγωνιστική της διαδικασία περιορίζεται από επεξεργάσιμα υλικά ή μεγάλη παραγωγική ικανότητα και δεν υπάρχει υποκατάστατο κακάο μ-MIM.

Η τεχνολογία LIGA (συνδυασμός φωτολιθογραφίας και ηλεκτροδιαμόρφωσης) είναι γενικά εφαρμόσιμη μόνο στη γεωμετρία 2D και περιορίζεται από την ηλεκτροδιαμόρφωση στην επιλογή υλικού.

Άλλες τεχνολογίες, όπως οι μέθοδοι ηλεκτροχημικής μικροκατασκευής, οι τεχνολογίες μικρο-άλεσης και μικροτριβής, προέρχονται όλες από τη βιομηχανία μικροηλεκτρονικών με βάση το πυρίτιο και όλες έχουν την ικανότητα να λύνουν προβλήματα τόσο μικρά όσο 1 μ Η ικανότητα των χαρακτηριστικών m, Ωστόσο, δεν είναι κατάλληλο για μαζική παραγωγή εξαρτημάτων 3D.

Τώρα, χρησιμοποιήστε το μ- Το μέγεθος χαρακτηριστικών των μικροεξαρτημάτων που παράγονται από τη MIM μπορεί να είναι έως και 5 μ m. Ωστόσο, προκειμένου να βελτιστοποιηθεί η απόδοση, για παράδειγμα, σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά ροής ή το σχήμα του εξαρτήματος, οι άνθρωποι έχουν αναπτύξει ένα εντελώς δυνατό ειδικό υλικό έγχυσης μ- Submicron ή νανομέτρων που απαιτούνται από τη MIM.

Σε γενικές γραμμές, για μικρο-εξαρτήματα, το MIM μπορεί να αναπαράγει χαρακτηριστικά περίπου 10 φορές το μέσο μέγεθος σωματιδίων, κάτι που ισχύει ιδιαίτερα για μικρο-εξαρτήματα. Εάν θέλετε να κατασκευάσετε μικρότερα χαρακτηριστικά, πρέπει να εφαρμόσετε λεπτότερη σκόνη. Τώρα, διαθέσιμη μεταλλική σκόνη 1 μ m. Ορισμένες σκόνες είναι πολύ δραστικές για να παράγουν σκόνες αυτού του εύρους μεγεθών (για παράδειγμα, Ti), ενώ άλλες σκόνες μετάλλων είναι πιο εύκολο να παραχθούν με ειδικό ψεκασμό (για παράδειγμα, ανοξείδωτος χάλυβας).

Εάν το εύρος μεγέθους σωματιδίων της σκόνης είναι μικρότερο από 1 μm, θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν ειδικά υλικά έγχυσης για να προσαρμοστούν στα προβλήματα που προκαλούνται από τη χύτευση με έγχυση μεγάλης επιφάνειας και την απολίπανση της σκόνης.

[Τεχνολογία] Νέα τεχνολογία χύτευσης με έγχυση μετάλλων: μ- Εισαγωγή στη διαδικασία MIM και 2C-MIM

Γρανάζια και φτερωτή μικροέγχυσης από ανοξείδωτο χάλυβα

Τώρα? Το μ- MIM βρίσκεται ακόμη στο στάδιο της καλλιέργειας και γενικά αναπτύσσεται παράλληλα με τη διαδικασία 2C-MIM. Πρώτα απ 'όλα, και οι δύο αυτές διαδικασίες έχουν χρησιμοποιηθεί στην παραγωγή, αλλά και οι δύο βρίσκονται στη διαδικασία εισαγωγής τεχνολογίας και μελέτης σκοπιμότητας σε διάφορα μικροεξαρτήματα ή εξαρτήματα μικροδομής.

Στο δρόμο για την επιτυχή είσοδο στην αγορά, οι προκαταρκτικοί ανταγωνιστικοί στόχοι έρευνας και ανάπτυξης είναι βασική δουλειά, αλλά μόνο με την εστίαση στο 2C στη βιομηχανία- μ- Η δυνατότητα της MIM να αναπτύξει υλικά και διαδικασίες παραγωγής, σε συνδυασμό με την εκπαίδευση της μηχανικής και τεχνικής προσωπικό, μπορεί να επιτύχει μια πραγματική ανακάλυψη.