Tecnología de moldeo por inyección de polvo de metal

La tecnología de moldeo por inyección de polvo de metal (MIM) es una nueva tecnología de moldeo de metalurgia en forma de metalurgia en polvo formada por la introducción de la tecnología moderna de moldeo por inyección de plástico en el campo de la metalurgia en polvo.

• Introducción técnica

La tecnología de moldeo por inyección de polvo de metal combina tecnologías multidisciplinarias como tecnología de moldeo de plástico, química de polímeros, tecnología de metalurgia en polvo y ciencia de los materiales de metal. Utiliza moldes para inyección de moho en blanco y fabrica rápidamente formas complejas tridimensionales de alta densidad, alta precisión y tridimensional a través de la sinterización. Partes estructurales. Primero, el polvo sólido y el aglutinante orgánico se amasan de manera uniforme, y después de la granulación, se inyectan en la cavidad del moho con una máquina de moldeo por inyección en un estado calentado y plastificado (~ 150 ° C) para su solidificación, y luego la parisón se forma mediante descomposición química o térmica. Se elimina la carpeta del producto, y finalmente el producto final se obtiene por sinterización y densificación.

Esta tecnología de proceso no solo tiene las ventajas de los procesos de metalurgia en polvo convencionales, como menos pasos, no o menos corte y altos beneficios económicos, sino que también supera las deficiencias de los productos de metalurgia de polvo tradicionales, como materiales desiguales, bajas propiedades mecánicas y dificultad para formar paredes delgadas y estructuras complejas. Es especialmente adecuado para la producción en masa de piezas metálicas pequeñas, complejas y de consecuencia especial. Tiene las características de alta precisión, estructura uniforme, excelente rendimiento y bajo costo de producción.

• Flujo de proceso

Flujo de proceso: aglutinante → Mezcla → Moldeo por inyección → Desgracimiento → Sinterización → Postprocesamiento.

Polvo mineral

El tamaño de partícula del polvo metálico utilizado en el proceso MIM es generalmente 0.5 ~ 20 μm; Teóricamente, cuanto más finas son las partículas, cuanto más grande es la superficie específica, lo que hace que sea más fácil dar forma y sinter. El proceso tradicional de metalurgia en polvo utiliza polvos más gruesos de más de 40 μm.

Adhesivo orgánico

La función del adhesivo orgánico es unir las partículas de polvo de metal para que la mezcla tenga reología y lubricidad cuando se calienta en el barril de la máquina de inyección, es decir, es un portador que impulsa el polvo a fluir. Por lo tanto, la carpeta se elige para ser el portador de todo el polvo. Por lo tanto, la elección del tirón pegajoso es la clave para todo el moldura de inyección de polvo. Requisitos para adhesivos orgánicos:

1. El uso de menos adhesivo puede producir una mejor reología de la mezcla;

2. Sin reacción, sin reacción química con polvo metálico durante el proceso de eliminación del adhesivo;

3. Fácil de eliminar, no queda carbono en el producto.

Mezcla

El polvo de metal y la carpeta orgánica se mezclan uniformemente para hacer varias materias primas en una mezcla para moldeo por inyección. La uniformidad de la mezcla afecta directamente su fluidez, afectando así los parámetros del proceso de moldeo por inyección, así como la densidad y otras propiedades del material final. Este paso del proceso de moldeo por inyección es consistente en principio con el proceso de moldeo por inyección de plástico, y las condiciones de su equipo también son básicamente las mismas. Durante el proceso de moldeo por inyección, el material mixto se calienta en el barril de la máquina de inyección en un material plástico con propiedades reológicas, y se inyecta en el molde bajo una presión de inyección apropiada para formar un blanco. La inyección en blanco moldeado debe ser uniforme microscópicamente para que el producto se reduzca uniformemente durante el proceso de sinterización.

Extracción

La carpeta orgánica contenida en el blanco moldeado debe retirarse antes de la sinterización. Este proceso se llama extracción. El proceso de extracción debe garantizar que el adhesivo se descargue gradualmente de diferentes partes del blanco a lo largo de los pequeños canales entre las partículas sin reducir la resistencia del espacio en blanco. La tasa de eliminación de aglutinante generalmente sigue la ecuación de difusión. La sinterización puede encogerse y densificar el en blanco poroso en los productos con cierta estructura y propiedades. Aunque el rendimiento de los productos está relacionado con muchos factores de proceso antes de la sinterización, en muchos casos, el proceso de sinterización tiene un impacto excelente o incluso decisivo en la estructura y propiedades metalográficas del producto final.

Postprocesamiento

Para piezas con requisitos de tamaño más precisos, se requiere un postprocesamiento necesario. Este proceso es el mismo que el proceso de tratamiento térmico de los productos de metales convencionales.

• Ventajas del proceso

MIM utiliza las características de la tecnología de metalurgia en polvo para las piezas mecánicas sinteras con alta densidad, buenas propiedades mecánicas y calidad de la superficie; Al mismo tiempo, utiliza las características del moldeo de inyección de plástico para producir piezas con formas complejas en grandes cantidades y de manera eficiente.

1. Se pueden formar partes estructurales con estructuras altamente complejas.

El procesamiento tradicional de metales generalmente implica procesar placas de metal en productos a través del giro, fresado, planificación, molienda, perforación, aburrido, etc. Debido al costo técnico y los problemas de costo de tiempo, es difícil que dichos productos tengan estructuras complejas. MIM usa una máquina de inyección para inyectar el producto en blanco para garantizar que el material llene completamente la cavidad del molde, asegurando así la realización de la estructura altamente compleja de la pieza.

2. El producto tiene micro estructura uniforme, alta densidad y buen rendimiento.

En circunstancias normales, la densidad de los productos prensados ​​solo puede alcanzar un máximo del 85% de la densidad teórica; La densidad de los productos obtenidos por la tecnología MIM puede alcanzar más del 96%.

3. Alta eficiencia, fácil de lograr la masa y la producción a gran escala.

El molde de metal utilizado en la tecnología MIM tiene una vida útil equivalente a la de la ingeniería de moldes de moldeo de inyección de plástico. Debido al uso de moldes de metal, MIM es adecuado para la producción en masa de piezas.

4. Amplia gama de materiales aplicables y amplios campos de aplicación.

MIM puede usar casi la mayoría de los materiales metálicos, y considerando la economía, los principales materiales de aplicación incluyen a base de hierro, a base de níquel, baja aleación, a base de cobre, acero de alta velocidad, acero inoxidable, aleación de válvulas de gramo, carburo cementado y metales a base de titanio.

5. Guardar significativamente las materias primas

En general, la tasa de utilización del metal en el procesamiento y la formación de metales es relativamente baja. MIM puede mejorar en gran medida la tasa de utilización de las materias primas, que en teoría es una utilización del 100%.

6. El proceso MIM utiliza polvo fino a nivel de micrones.

No solo puede acelerar la contracción de sinterización, ayudar a mejorar las propiedades mecánicas de los materiales, extender la vida útil de la fatiga de los materiales, sino también mejorar la resistencia a la corrosión del estrés y las propiedades magnéticas.

• Áreas de aplicación

Sus productos se utilizan ampliamente en campos industriales como ingeniería de información electrónica, equipos biomédicos, equipos de oficina, automóviles, maquinaria, hardware, equipos deportivos, industria de vigilancia, armas y aeroespaciales.

1. Computadoras y sus instalaciones auxiliares: como piezas de impresora, núcleos magnéticos, pasadores del delantero y piezas de conducción;

2. Herramientas: como brocas, brocas de cortador, boquillas, taladros de pistola, moldes en espiral, golpes, enchufes, llaves, herramientas eléctricas, herramientas manuales, etc.;

3. Electrodomésticos: como estuches de reloj, cadenas de reloj, cepillos de dientes eléctricos, tijeras, ventiladores, cabezas de golf, enlaces de joyería, abrazaderas de bolígrafo, cabezales de herramientas de corte y otras partes;

4. Piezas para maquinaria médica: como marcos de ortodoncia, tijeras y pinzas;

5. Piezas militares: colas de misiles, piezas de armas, ojivas, cubiertas de polvo y piezas de espoleta;

6. Piezas eléctricas: embalaje electrónico, micro motores, piezas electrónicas, dispositivos de sensores;

7. Piezas mecánicas: como máquinas de aflojamiento de algodón, máquinas textiles, máquinas de curling, maquinaria de oficina, etc.;

8. Piezas de automóvil y marina: como anillo interno del embrague, manga de horquilla, manga del distribuidor, guía de válvulas, cubo de sincronización, piezas de airbag, etc.