Verfahren und Anwendung der Metallspritzgusstechnik

Verfahren und Anwendung der Metallspritzgusstechnik

Metallspritzgussist ein Metallverarbeitungsprozess, bei dem feines Metallpulver mit der abgemessenen Menge an Klebstoff gemischt wird, einschließlich "Rohmaterialien", die durch ein Verfahren namens Spritzgießen durch Kunststoffverarbeitungsgeräte verarbeitet werden können. Der Formprozess ermöglicht es, komplexe Teile mit hoher Kapazität in einem einzigen Arbeitsgang zu formen. Terminalprodukte sind normalerweise Komponenten, die in verschiedenen industriellen Anwendungen verwendet werden. Die Art der Fließgeschwindigkeit von MIM-Rohstoffen wird durch eine Physik namens Rheologie definiert. Die aktuellen Ausrüstungsfunktionen müssen verarbeitet werden und bleiben auf die Produkte beschränkt, die mit 100 g oder weniger als der typischen Rolle der Form pro "Schuss" geformt werden können. Die Rheologie ermöglicht es, diese Art von "Schlag" mehreren Löchern zuzuordnen, wodurch sie kostengünstig werden. Andernfalls wird es ziemlich teuer, komplexe und große Mengen von Produkten mit Ersatz- oder klassischen Kleinmethoden herzustellen. Alle Arten von MIM-Rohstoffen in der Energie werden als Pulvermetallurgie bezeichnet, und diese enthalten die gleiche Legierungszusammensetzung, die in den Industriestandards für gewöhnliche und fremde Metallanwendungen zu finden ist. Der anschließende Anpassungsvorgang erfolgt in der geformten Form, wo das Klebematerial entfernt wird und die Metallpartikel in den für die Metalllegierung erforderlichen Zustand kombiniert werden.

Metallspritzgussverfahren:

MIM erlangte in den 1990er Jahren Aufmerksamkeit, da eine Verbesserung des anschließenden Konditionierungsprozesses zu einem Endprodukt führte, das dem Wettbewerbsprozess ähnlich oder besser war. Die durch die Massenproduktion verbesserte Kosteneffizienz der MIM-Technologie, des „near net type“, verneinte, dass die teuren und zusätzlichen Arbeitsschritte im Wettbewerbsprozess nicht umgesetzt worden waren, und erfüllte strenge maßliche und metallurgische Vorgaben.

Die Schritte des Herstellungsverfahrens von elektronischen Metallspritzgussteilen umfassen das Kombinieren des Metallpulvers mit dem Klebstoff aus Wachs und Kunststoff, um die Kombination von "Rohmaterialien" herzustellen, die in flüssiger Form in die Hohlform der Spritzgussmaschine eingespritzt werden. In der Kunststoffspritzmaschine werden die „Grünlinge“ gekühlt und entformt. Dann wird ein Teil des Klebematerials durch ein Lösungsmittel, einen Wärmeofen, ein katalytisches Verfahren oder eine Kombination von Verfahren entfernt. Ein Teil des entstehenden zerbrechlichen und porösen (2-4 Prozent "Luft") muss Metall in einem als Sinterofen bezeichneten Prozess im frühen Arbeitszustand "braun" kondensieren. Die Temperatur, bei der die MIM-Teile gesintert werden, ist fast hoch genug, um das gesamte Metallteil direkt zu schmelzen (bis zu 1450 Grad) und sich auf der Oberfläche der Metallpartikel zu verbinden, um eine endgültige Feststoffdichte von 96-99 Prozent ^ The zu erzeugen Das MIM-Metall des Endprodukts hat vergleichbare mechanische und physikalische Eigenschaften, und die Teile werden durch herkömmliche Metallverarbeitungsverfahren hergestellt, und das MIM-Material ist mit der gleichen anschließenden Metallkonditionierungsbehandlung wie Galvanisieren, Passivieren, Glühen, Aufkohlen, Nitrieren usw. kompatibel Ausscheidungshärtung.

Metallspritzgussanwendungen:

Das Fenster von Metallspritzgussteilen liegt in der Komplexität und geringen Größe der Teile. MIM-Materialien sind vergleichbar mit Metallen, die durch wettbewerbsfähige Methoden geformt wurden, und Endprodukte werden in einer Vielzahl von industriellen, kommerziellen, medizinischen, zahnmedizinischen, Waffen-, Luftfahrt- und Automobilanwendungen eingesetzt. Die Maßtoleranz von ± 0.003 Zoll pro linearem Zoll kann geteilt werden, und die Toleranz liegt näher an der Grenze möglicher Form- und Sintererfahrung. MIM kann Artikel produzieren, die schwierig oder sogar unmöglich durch Fertigungsverfahren effektiv hergestellt werden können. Der Kostenanstieg ist markant, und der MIM-Vorgang, der die Kosten normalerweise nicht erhöht, ist auf die inhärente Flexibilität des Spritzgießens und einige komplexe traditionelle Herstellungsverfahren wie Innen-/Außengewinde, Miniaturisierung oder Markenidentifikation zurückzuführen.

Zu den Konstruktionsfunktionen, die für den MIM-Betrieb implementiert werden können, gehören Chargencode, Teilenummer oder Datumsstempel der Formteile; Der Nettoinhalt der Teilefertigung reduziert den Abfall und die Materialkosten; Die Dichte wird auf 95-98 Prozent geregelt; Integration von Teilen und komplexer 3D-Geometrie.

Die Fähigkeit mehrerer Unternehmen, sich in einem Prozess zusammenzuschließen, stellt sicher, dass MIM Lieferzeiten und -kosten erfolgreich einsparen kann und Hersteller erhebliche Vorteile bieten. Das Metallspritzgussverfahren gilt auch als grüne Technologie. Im Vergleich zu "traditionellen" Herstellungsmethoden wie der 5--Achsen-NC-Bearbeitung kann der Abfall erheblich reduziert werden.

Beim Einsatz des MIM-Verfahrens steht eine große Auswahl an Materialien zur Verfügung. Der traditionelle Metallverarbeitungsprozess ist oft mit einer erheblichen Menge an Materialabfall verbunden, was MIM zu einer effizienten Wahl für komplexe Komponenten macht, einschließlich der Herstellung teurer/Speziallegierungen (Kobalt-Chrom-Legierung, {{0}} PH-Edelstahl, Titanlegierung und Wolframcarbid). MIM hat eine extrem dünne Wandspezifikation (dh 0,008 dick), was eine praktikable Wahl erfordert. Darüber hinaus stellte die Anforderung der EMI-Abschirmung (elektromagnetische Interferenz) eine einzigartige Herausforderung dar und wird derzeit erfolgreich durch die Verwendungsrate einer speziellen Legierung (ASTM A753 Typ 4) erreicht.