Metallpulver-Mikrospritzgusstechnologie
Feb 22, 2023
Metallpulver-Mikrospritzgusstechnologie
Metallpulverspritzguss(MPIM) ist eine neue Formgebungstechnologie für Teile und Komponenten, die traditionelle Pulvermetallurgie-Technologie mit moderner Kunststoff-Spritzgusstechnologie kombiniert. Das größte Merkmal dieser Technologie ist, dass sie Teile mit endgültiger Form direkt herstellen, den Bearbeitungsaufwand minimieren und Rohstoffe sparen und das Problem der schwierigen Formgebung von Produkten mit komplexer Form lösen kann, das das Gebiet der Pulvermetallurgie seit vielen Jahren beunruhigt; Darüber hinaus ist die Materialanpassungsfähigkeit dieser Technologie breit. Alle Metalle, Legierungen, Keramiken usw., die zu Pulver verarbeitet werden können, können mit dieser Technologie zu Teilen verarbeitet werden. Darüber hinaus kann diese Technologie auch eine vollautomatische kontinuierliche Produktion mit hoher Produktionseffizienz, hervorragender Materialleistung und hoher Maßhaltigkeit des Produkts realisieren, weshalb sie weithin geschätzt wird.
Der grundlegende Prozess dieser Technologie ist wie folgt: Zunächst wird das feste Pulver gleichmäßig mit einer bestimmten Polymer- und Additivkomponente gemischt, und nach der Granulierung wird das körnige Material von der Spritzgießmaschine im Heizzustand zur Kondensation in den Formhohlraum eingespritzt , und dann wird der Binder in dem sich bildenden Rohling durch chemische oder thermische Zersetzung entfernt, und schließlich wird das Endprodukt durch Sintern und Verdichten erhalten.
In den letzten Jahren war die Entwicklung der Mikrosystemtechnik auf verschiedenen Gebieten sehr schnell. Gleichzeitig wurden höhere Anforderungen an die Herstellung von dreidimensionalen mikrokomplexen Bauteilen gestellt, die in der Mikrotechnik verwendet werden. Es ist zu hoffen, dass die Mikrokomponenten eine Massenproduktion erreichen können, während sie die Leistungsanforderungen erfüllen. Zu den Hauptkomponenten im Mikrosystem gehören Mikroformen, mikromechanische Strukturen für Sensoren und Beschleuniger, Biosensoren, Mikrofluidkomponenten, Mikroreaktoren usw. Diese Komponenten sind komplex in der Form und klein im Volumen. Unter Verwendung vorhandener Mikrobearbeitungstechnologien wie Mikroschneiden, Laserschneiden, Siliziumätzen usw. ist die Produktionseffizienz gering und es ist unmöglich, eine Produktion im großen Maßstab durchzuführen. In den letzten Jahren stellt die auf der Grundlage des Pulverspritzgießens entwickelte Pulvermikrospritzgusstechnologie die Herstellungstechnologie mit dem größten Potenzial zur Realisierung einer großtechnischen Produktion von Mikrokomponenten bereit.
Die Pulvermikrospritzgusstechnologie ist eine Formtechnologie, die auf der Grundlage der traditionellen Pulverspritzgusstechnologie für Teile mit einer Größe von weniger als 1 Mikrometer entwickelt wurde. Es wird hauptsächlich verwendet, um Teile mit Mikrostrukturoberfläche und Mikrostruktur kontinuierlich herzustellen. Die grundlegenden Prozessschritte sind im Wesentlichen die gleichen wie beim herkömmlichen Pulverspritzguss. Die Oberflächenqualität und Porosität der hergestellten Teile kann durch die Auswahl des Originalpulvers und geeigneter Sinterbedingungen gesteuert werden. Anders als beim herkömmlichen Pulverspritzgießen beträgt die durchschnittliche Partikelgröße des für das Pulvermikrospritzgießen ausgewählten Pulvers im Allgemeinen weniger als 1 bis 2 Mikrometer, um die Herstellung von Mikrostrukturen zu erleichtern; Zweitens ist aufgrund der Erhöhung der spezifischen Oberfläche des Pulvers ein Klebstoff mit niedriger Viskosität, aber ausreichender Festigkeit erforderlich, um das Mikrospritzgießen zu erleichtern und eine Beschädigung des Grünlings während des Entformens zu vermeiden. Um die Bildung von Verformungen, Rissen und Blasen zu verhindern, ist die Mikrospritzgusstechnologie außerdem strenger in Bezug auf die Prozessbedingungen des Entfettens und Sinterns.
Derzeit sind Deutschland, Japan, Singapur, die Vereinigten Staaten und das Vereinigte Königreich die wichtigsten Länder der Welt, die diese Technologieforschung betreiben. Unter ihnen übernahm Deutschland die Führung und erzielte hervorragende Ergebnisse. Auch die Pekinger Universität für Wissenschaft und Technologie, die Central South University und die Dalian University of Technology haben eine Reihe von Forschungsarbeiten auf diesem Gebiet durchgeführt. Beispielsweise hat die Pekinger Universität für Wissenschaft und Technologie eine Form für das Pulvermikrospritzgießen mit unabhängigen geistigen Eigentumsrechten entwickelt, die für herkömmliche Spritzgießmaschinen geeignet ist; Mit Carbonyl-Eisenpulver und Eisen-Nickel-Legierungspulver als Rohstoffe wurde das Pulvermikrospritzgießen von Mikrozahnrädern mit einem Durchmesser von weniger als 1 mm erfolgreich auf der herkömmlichen Spritzgießmaschine realisiert.
