Neue Anwendung von Titanlegierungspulver in der Metallspritzguss-MIM-Industrie

Neue Anwendung von Titanlegierungspulver in der Metallspritzguss-MIM-Industrie

Die von Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. hergestellten TC4-, TA1- und anderen MIM-Teile aus Titanlegierungen wurden stabil an nachgelagerte Hersteller von MIM-Titanteilen geliefert und finden Produktanwendungen in intelligenten Wearables, 3C-Elektronik, medizinischen Geräten und anderen Felder. In Zukunft wird Zhongwei Precision eine vielfältigere und kostengünstigere Auswahl an Titanlegierungspulvern auf den Markt bringen und den Kunden effiziente und integrierte technische Lösungen mit ausgezeichneter und stabiler Produktqualität bieten.

Entwicklungsgeschichte der MIM-Industrie

Die MIM-Technologie ist eine fortschrittliche Umformtechnologie, die die Vorteile des pulvermetallurgischen Formpressens und des Kunststoffspritzgießens vereint. Seine Forschung und Entwicklung begann im Jahr 1973 und die von Weich in den Vereinigten Staaten gegründete Parmatech Company war die erste, die sich mit der Forschung und Produktentwicklung der MIM-Technologie beschäftigte, die noch in den Kinderschuhen steckt. Erst 1979 kamen seine Produkte auf den Markt und gewannen zwei Auszeichnungen im Produktwettbewerb der International Powder Metallurgy Conference, was große Aufmerksamkeit in der Pulvermetallurgiebranche auf sich zog und sich in der Folge schnell entwickelte. Mit der Industrialisierung der MIM-Industrie in verschiedenen Ländern wurde sie in vielen Bereichen wie Automobilen, elektronischen Produkten, medizinischen Geräten, Konsumgütern usw. weit verbreitet. Unter diesen wird der asiatische Markt hauptsächlich in der Elektronikproduktindustrie genutzt Der nordamerikanische Markt wird hauptsächlich in medizinischen Geräten, leichten Waffen und anderen Bereichen eingesetzt, während der europäische Markt stärker auf die Automobil- und Konsumgüterindustrie konzentriert ist.

China bezog die MIM-Technologie bereits im 7. und 8. Fünfjahresplan in die High-Tech-Forschung ein, um die Technologieblockade internationaler Industrieländer zu durchbrechen, und verstärkte später die Forschungsanstrengungen in den Plänen 863 und 973. Ende der 1990er Jahre wurden nach und nach industrielle Produktionslinien gebaut und die industrielle Produktion aufgenommen. Im Jahr 2006 wurde das deutsche BASF-Futter in China wirkungsvoll beworben. Die rasante Entwicklung des Polyoxymethylen-Zufuhrsystems und der Entfettungstechnologie hat die heimische MIM-Industrie stark gefördert. Im Jahr 2011 war Apple in den Vereinigten Staaten bereit, die MIM-Technologie zu akzeptieren und verwendete MIM-Sinterteile in großem Umfang, was eine Phase explosiven Wachstums erreichte. Mit der Entwicklung heimischer Industrietechnologie, neuen Einspritzmaschinen, grüner und umweltfreundlicher Oxalsäure-Entfettungstechnologie und neuen Zuführsystemen auf Wachsbasis wird die MIM-Industrie mit einer jährlichen Wachstumsrate von etwa 20 Prozent stetig wachsen.

Perspektiven von MIM-Titanlegierungen

Titan und Titanlegierungen werden aufgrund ihrer hohen spezifischen Festigkeit, hohen Korrosionsbeständigkeit und hervorragenden Biokompatibilität häufig in der Luft- und Raumfahrt sowie in medizinischen Geräten verwendet. Sie sind jedoch aufgrund ihrer geringen Effizienz, des hohen Abfalls und der schlechten Leistung bei der Verarbeitung mit herkömmlichen mechanischen Verarbeitungsmethoden begrenzt. Beim Metallspritzguss (MIM) handelt es sich um eine neuartige Near-Net-Forming-Technologie, die aufgrund der kostengünstigen Massenproduktion komplexer Strukturen, hochdimensionaler und hochpräziser Komponenten als ideales Bearbeitungsverfahren zur Herstellung von Titan und Titanlegierungen gilt . Das derzeit gängige MIM-Titanverfahren umfasst das Mischen von Titanlegierungsmetallpulver und Bindemittel, um eine gleichmäßige und stabile Zufuhr zu erhalten, und anschließend die Herstellung eines Rohlings, der den Anforderungen durch Spritzgießen entspricht. Anschließend wird der Binder im Rohling nach unterschiedlichen Bindersystemen entbindert und schließlich durch Sintern und Nachbearbeiten die benötigten Teile gewonnen

Abbildung 1 MIM-Prozessablauf

Laut der Marktanalyse der chinesischen Metallpulverspritzgussindustrie (MIM) im Jahr 2020 durch das Huajing Industry Research Institute wird erwartet, dass der Marktanteil der MIM-Industrie im Jahr 2025 12,19 Milliarden Yuan erreichen wird. Darunter sind MIM-Titan und Titan Legierungspulver wird eine explosionsartige Entwicklung erfahren, die sich auf den Bereich der Unterhaltungselektronik konzentrieren wird, und der Anteil von Mobiltelefonen und deren Komponenten wird weiter zunehmen.

Titanlegierungskomponenten, hergestellt von Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd

Technische Schwierigkeiten der MIM-Titanlegierung

Derzeit hat die Forschung zu MIM-Titan und Titanlegierungen gewisse Fortschritte gemacht, es gibt jedoch immer noch einige Schwierigkeiten bei großtechnischen industriellen Anwendungen, die hauptsächlich die folgenden Punkte umfassen:

1. Sphärische Titan- und Titanlegierungspulver mit niedrigem Sauerstoffgehalt sind teuer; Obwohl sich inländische Hersteller von sphärischem Titan und Titanlegierungspulver in den letzten Jahren rasant entwickelt haben, besteht immer noch eine gewisse Lücke zwischen ihnen und der weltweit führenden Technologie.

2. Auswahl des Bindemittel- und Entfettungsentfernungsverfahrens; Die Wahl des Bindemittels bestimmt die Menge der Pulverfüllung, die einen direkten Einfluss auf die Dichte, Schrumpfung und Oberflächenrauheit der Sinterprodukte hat. Der effiziente Entfettungsprozess trägt dazu bei, die Auswirkungen von Verunreinigungen wie C und O zu reduzieren und die Produktleistung zu verbessern.

3. Optimierung des Sinterprozesses und der Geräteanforderungen; Aufgrund der hohen Aktivität von Titanlegierungen ist es entscheidend, die Temperatur und den Sauerstoffgehalt beim Sintern zu kontrollieren, was höhere Anforderungen an den Sinterofen stellt.

Forschung und Produktion von Zhongwei Precision MIM-Titanlegierungspulver

Zhongwei Precision Nu Metal widmet sich der Forschung und Entwicklung sowie der Produktion neuer Metallmaterialien und sphärischer Metallpulver. Es ist ein nationales High-Tech-Unternehmen, das auf Forschung und Entwicklung ausgerichtet ist und sich auf Präzisionsfertigung konzentriert.

Was das Metallspritzgussgeschäft betrifft, verfügt Zhongwei Precision derzeit über 10 Vakuumofen-Produktionslinien mit einer Jahresproduktion von über 1000 Tonnen hochwertiger Komponenten wie Titanlegierungen und Hochtemperaturlegierungen. Seine Produkte werden häufig in der additiven Fertigung, MIM, Oberflächenbehandlung und anderen Bereichen eingesetzt. Im Jahr 2020 begann Zhongwei Precision, sich auf die Entwicklung von MIM-Titanlegierungen zu konzentrieren und richtete ein gemeinsames Forschungs- und Entwicklungszentrum mit der Central South University und anderen bekannten Universitäten für Pulvermetallurgie ein, um den Engpass bei MIM-Titanlegierungspulvern weiterhin zu überwindenMetallspritzgussTechnologie.