Analyse häufiger Fehler beim Metallpulver-Spritzgießen

Das Metallpulver-Spritzgießen (MIM) ist eine Art Formverarbeitungsverfahren, bei dem die plastifizierte Mischung, die durch Mischen von Bindemittel und Metallpulver erhalten wird, in eine bestimmte Form gespritzt wird. Es handelt sich um eine neue Formtechnologie, die durch die Kombination von Pulvermetallurgie mit Polymerspritzguss entwickelt wurde. Es eignet sich besonders für die Massenproduktion von kleinen Metallprodukten mit komplexer Form und großem Verbrauch, insbesondere von Präzisionsmetallteilen mit komplexer Struktur, kleinem Volumen und besonderen Anforderungen. Es ist mit herkömmlichen Verarbeitungsverfahren schwierig zu verarbeiten und die Verarbeitungskosten sind hoch. Das Spritzgießen von Metallpulver kann die Verarbeitungskosten reduzieren.

Der Herstellungsprozess von Metallpulver-Spritzguss (MIM)-Produkten ist: Pulver-Bindemittel-Mischung Granulierung Spritzguss Entfettung (MIM-Entfettungsofen) Sinterung (MIM-Sinterofen) Weiterverarbeitung der geformten Produkte. Bei der Herstellung von MIM-Hartmetallteilen kann eine unsachgemäße Materialauswahl und Betriebskontrolle an irgendeiner Stelle Defekte in den Hartmetallteilen verursachen. Wie vermeidet man solche Defekte?

1. Pulverauswahl. Die Pulvermetallurgie von MIM-Hartmetall erfordert nicht nur die Erfüllung der Grundanforderungen der Partikelgrößenverteilung und Partikelgröße, sondern auch eine hohe Reinheit des Pulvers, und das Pulver mit Verunreinigungen kann nicht ausgewählt werden. Wenn das Pulver mit Schwefel, Phosphor, Silizium und anderen Elementen vermischt wird, bilden diese Substanzen während des Sinterprozesses Poren und verursachen Produktfehler.

2. Produktionsverbindung füttern. Das Hartmetallpulver benötigt beim Mischen ein geeignetes Bindemittel. Während des Mischens müssen das Hartmetallpulver und das Bindemittel vollständig gemischt werden. Während des Mischens muss die Temperatur streng kontrolliert werden, um die Verflüchtigung und ungleichmäßige Verteilung des Bindemittels zu vermeiden, damit die Mischung gute rheologische Eigenschaften und einen guten Viskositätswert hat, nachdem sie in das Futter eingebracht wurde, und um Fehler in den nachfolgenden Verbindungen zu vermeiden.

3. Der Prozess der Bildung von grünem Barren. Dies ist auch ein wichtiges Glied in der Produktion von Hartmetallteilen. Um Produktfehler zu vermeiden, sollte während des Einspritzvorgangs auf eine angemessene Kontrolle von Formtemperatur, Zufuhrmenge, Einspritzdruck, Haltedruck, Haltezeit, Einspritzgeschwindigkeit usw. geachtet werden, wodurch Fehler im Einspritzgrün effektiv vermieden werden können .

4. Entfettungsglied. Wenn sich der Entfettungsofen beim Entfetten zu schnell aufheizt, führt dies zu Rissen in den Hartmetallteilen. Die Methode der schrittweisen Temperaturerhöhung kann zum Entfetten verwendet werden.

5. Sinterverbindung. Aufgrund der hohen Dichte von Hartmetall lassen sich seine Produkte aufgrund ihrer eigenen Schwerkraft während des Flüssigphasensinterns leicht verformen. Geeignete Stützvorrichtungen können verwendet werden. Für größere Produkte können Materialien mit äquivalenter Schwindung als Stützplatten gewählt werden. Außerdem sollte die Flüssigphasen-Sinterzeit so weit wie möglich verkürzt werden.

Übliche Mängel von Metallpulver-Spritzgussteilen sind wie folgt.

1. Unterspritzung: Unterspritzung bezieht sich auf unvollständige Spritzgussprodukte, die durch unzureichenden Druck der verwendeten Spritzgussmaschine oder schlechte Fließfähigkeit der verwendeten Spritzgussmaterialien und andere Faktoren verursacht werden, wenn Materialien nicht den gesamten Formhohlraum ausfüllen. Die Gründe für eine Unterspritzung sind eine schlechte Materialfließfähigkeit, zu geringe Wandstärken der Produkte, eine zu niedrige Werkzeugtemperatur und eine zu kurze Einspritzzeit. Zur Lösung des Problems können Maßnahmen wie Verbesserung der Materialfließfähigkeit oder Materialwechsel, Erhöhung der Wandstärke, Erhöhung der Werkzeugtemperatur, Erhöhung des Einspritzdrucks und Verlängerung der Einspritzzeit ergriffen werden.

2. Schweißnaht: Während des Einspritzvorgangs werden die Materialien im Formhohlraum in mehrere Ströme aufgeteilt und anschließend zusammengeführt. An der Verbindungsstelle können lineare Spuren vorhanden sein, die Schweißnähte sind und die Qualität des Aussehens und sogar die mechanische Festigkeit der Produkte beeinträchtigen. Die Gründe für die Bildung der Schweißnaht sind zu niedriger Einspritzdruck, zu langsame Einspritzgeschwindigkeit, zu niedrige Materialtemperatur und Werkzeugtemperatur und zu viele Stränge des Materialflusses. Zur Lösung des Problems können Maßnahmen wie Erhöhung des Einspritzdrucks, Beschleunigung der Einspritzgeschwindigkeit, Erhöhung der Material- und Werkzeugtemperatur sowie eine entsprechende Reduzierung des Teilstroms ergriffen werden.

3. Lufteinschlüsse. Während des Einspritzvorgangs kann die Luft im Formhohlraum nicht rechtzeitig abgeführt werden. Es wird von Materialien umhüllt oder an die Innenwand der Form gedrückt, um Kavitation zu bilden, was zu einem Mangel an Einspritzung auf der Oberfläche des Produkts führt und die Qualität des Aussehens und sogar die mechanische Festigkeit des Produkts beeinträchtigt. Die ursprünglichen Ursachen für Kavitation sind schlechte Absaugung, ungeeignete Anschnittposition, zu schnelle Einspritzgeschwindigkeit und zu große Änderung der Produktdicke. Maßnahmen wie das Hinzufügen von Entlüftungslöchern oder das Vertiefen von Entlüftungslöchern, das Ändern der Angussposition, das geeignete Verlangsamen der Einspritzgeschwindigkeit, das Verlängern der Druckhaltezeit und das Vermeiden einer scharfen Änderung der Produktdicke können ergriffen werden, um das Problem zu lösen.

4. Verformung. Verformung bezieht sich auf das Biegen oder Verdrehen von geformten Produkten nach dem Abkühlen, was sich direkt auf das Aussehen und die Maßhaltigkeit der Produkte auswirkt und sogar dazu führt, dass Produkte verschrottet werden. Die Ursachen der Verformung sind ungleichmäßiges Abkühlen der Produkte, zu heißes und vorzeitiges Aufbocken der Produkte, zu dünne und unangemessene Struktur der Produkte und Restspannungen innerhalb der Produkte. Zur Lösung des Problems können Maßnahmen wie gleichmäßige Kühlung des Formkanals, Verlängerung der Druckhaltezeit, rechtzeitiges Vorpressen der Produkte, Verbesserung der Wandstärke und Strukturgestaltung der Produkte sowie Verbesserung der Formbedingungen ergriffen werden.

Metallpulver-Spritzguss (MIM) kann Hartmetallprodukte mit komplexen Formen bilden. Mit der Lösung von Fehlerkontrollproblemen und der schrittweisen Verbesserung der MIM-Technologie wird der Anwendungsbereich von Hartmetall schrittweise erweitert, was die Entwicklung der gesamten Hartmetallindustrie stark fördert.