Flussdiagramm des Metallspritzguss-MIM-Prozesses

Flussdiagramm des Metallspritzguss-MIM-Prozesses

Prozessablauf beim Metallspritzgießen (MIM).

Prozessablauf beim Metallspritzgießen (MIM).

Sorgfältige Internetnutzer haben auch animierte Demonstrationen des MIM-Prozessablaufs für das Metallspritzgießen erstellt, die uns helfen können, den MIM-Prozessablauf intuitiver zu verstehen.

Kurze Einführung in die verschiedenen Phasen des Metallspritzguss-MIM-Prozesses

2.1 Metallpulver

Die Partikelgröße von Metallpulver, das beim Metallspritzgussverfahren verwendet wird, liegt im Allgemeinen zwischen 0,5 und 20 μm. Theoretisch gilt: Je feiner die Partikel, desto größer die spezifische Oberfläche und desto leichter zu formen und zu sintern. Während herkömmliche pulvermetallurgische Prozesse Pulver mit einer Dicke von mehr als 40 μM verwenden. Es gibt auch viele Verfahren zur Herstellung von MIM-Metallpulvern. Je nach funktionalen Anforderungen.

2.2 Organischer Klebstoff

Die Rolle des organischen Klebstoffs besteht darin, Metallpulverpartikel zu binden, wodurch die Mischung rheologisch und schmierend wird, wenn sie im Zylinder der Spritzgussmaschine erhitzt wird, die ein Träger ist, der den Pulverfluss antreibt. Daher ist die Auswahl der Klebstoffe der Schlüssel zum gesamten Pulverspritzguss. Anforderungen an organische Klebstoffe: ① Niedrige Dosierung, dh weniger Klebstoffe können bessere rheologische Eigenschaften der Mischung bewirken; ② Keine Reaktion, keine chemische Reaktion mit Metallpulver beim Entfernen des Klebstoffs; ③ Leicht zu entfernen, ohne Restkohle im Produkt.

Ein typischer Klebstoff macht ungefähr 40 Prozent (Volumenanteil) der Mischung aus, was ungefähr 6 Prozent (Massenanteil) des Klebstoffs für Stahl, ungefähr 14 Prozent (Massenanteil) für Aluminiumoxid und weniger als 3 Prozent (Massenanteil) entspricht ) für Wolfram. Die Formulierung von Klebstoff erfordert die Berücksichtigung eines Gleichgewichts mehrerer Faktoren. Das ideale Pulver sollte eine hohe Stampfdichte haben. Es ist ausreichend Klebstoff erforderlich, um die Lücken zwischen den Pulverpartikeln zu füllen und das Pulver während des Füllens der Form zu schmieren.

2.3 Mischen und Granulieren

Beim Mischen werden Metallpulver und organischer Klebstoff gleichmäßig miteinander vermischt, um ihre rheologischen Eigenschaften an den Spritzgusszustand anzupassen. Die Gleichmäßigkeit der Mischung wirkt sich direkt auf ihre Fließfähigkeit aus, die sich auf die Spritzgießprozessparameter und sogar auf die Dichte und andere Eigenschaften des Endmaterials auswirkt. Die beim Spritzgussprozess anfallenden Reste und Abfallprodukte können wieder zerkleinert, granuliert und recycelt werden.

2.4 Spritzgießen

Der Prozess in diesem Schritt stimmt im Prinzip mit dem Kunststoff-Spritzgussverfahren überein, und auch die Ausrüstungsbedingungen sind im Wesentlichen gleich. Während des Spritzgussverfahrens wird die Mischung zu einem Kunststoffmaterial mit rheologischen Eigenschaften innerhalb des Zylinders der Spritzgussmaschine erhitzt und unter einem geeigneten Spritzdruck in die Form gespritzt, um einen Rohling zu bilden. Die Dichte des spritzgegossenen Rohlings sollte auf mikroskopischer Ebene gleichmäßig sein, damit das Produkt während des Sinterprozesses gleichmäßig schrumpft. Die Steuerung von Formparametern wie Einspritztemperatur, Formtemperatur, Einspritzdruck und Haltezeit ist entscheidend, um ein stabiles Rohgewicht zu erreichen. Es ist notwendig, die Trennung und Segregation von Komponenten im Injektionsmaterial zu verhindern, da es sonst zu unkontrollierter Größe und Verformung und Ausschuss kommt.

2.5 Entfetten

Der im geformten Rohling enthaltene organische Klebstoff muss vor dem Sintern entfernt werden, und dieser Vorgang wird Debonding genannt. Der Debonding-Prozess muss sicherstellen, dass der Klebstoff entlang der Mikrokanäle zwischen den Partikeln allmählich aus verschiedenen Teilen des Rohlings austritt, ohne die Festigkeit des Rohlings zu verringern. Nach der Lösungsmittelextraktion eines Teils des Klebstoffs wird ein thermisches Ablösen durchgeführt, um den verbleibenden Klebstoff zu entfernen. Während des Ablösens ist es notwendig, den Kohlenstoffgehalt zu kontrollieren und den Sauerstoffgehalt im Rohling zu reduzieren.

2.6 Sintern

Das Sintern erfolgt in einem Sinterofen mit kontrollierter Atmosphäre. Die hohe Dichte von MIM-Teilen wird durch hohe Sintertemperatur und lange Sinterzeit erreicht, wodurch die mechanischen Eigenschaften des Teilematerials stark verbessert und verbessert werden.

2.7 Nachbearbeitung

Bei Werkstücken mit relativ genauen Maßanforderungen ist eine notwendige Nachbearbeitung erforderlich. Denn die Genauigkeit von MIM-Sinterteilen liegt im Allgemeinen innerhalb von ± 0,3 Prozent . Bei hohen Genauigkeitsanforderungen sind Bearbeitungsverfahren wie CNC, Drehen und Schleifen erforderlich.

2.8 Sonstiges

Gleichzeitig werden, um bestimmte Leistungsanforderungen zu erfüllen, auch einige MIM-Sandstrahl- und MIM-Polierprozesse durchgeführt. Aufgrund unterschiedlicher Anforderungen wird die Oberfläche des Produkts Behandlungsprozessen wie MIM-Galvanik und MIM-PVD unterzogen.