MIM-Teile von Micro Gears

Produkteinführung

1. Herstellungsprozess von Mikrozahnrad-MIM-Teilen und Parameterauswahl
Das experimentelle Auswahlverfahren von Prozessparametern und Hauptparametern für die Massenproduktion eines Mikrozahnrads.

2. Auswahl von Metallpulver und Bindemittel
Die Partikelgröße des im MIM-Teileprozess verwendeten Metallpulvers beträgt im Allgemeinen {{0}},5-20 μm. Je feiner die Partikel sind, desto größer ist theoretisch die spezifische Oberfläche, die sich leichter formen und sintern lässt. Gegenwärtig sind die Hauptverfahren zur Herstellung von Pulvern für MIM-Teile: Wasserzerstäubungsverfahren, Gaszerstäubungsverfahren und Basenentfernungsverfahren. Jedes Verfahren hat seine eigenen Vor- und Nachteile: Das Wasserzerstäubungsverfahren ist das Hauptpulverherstellungsverfahren, das eine hohe Effizienz aufweist und in der Massenproduktion wirtschaftlicher ist und das Pulver feiner machen kann, aber die Form ist unregelmäßig, was ist förderlich für die Formbeständigkeit, aber es ist besser, Viskose zu verwenden. Es gibt mehr Bindemittel, die die Genauigkeit beeinträchtigen. Außerdem behindert der durch die Hochtemperaturreaktion von Wasser und Metall gebildete Oxidfilm das Sintern. Das Gaszerstäubungsverfahren ist das Hauptverfahren zur Herstellung von Pulver für MIM. Das erzeugte Pulver ist kugelförmig, mit niedrigem Oxidationsgrad, weniger Bindemittel erforderlich, guter Formbarkeit, aber hohem Preis und schlechter Formbeständigkeit. Das durch das Dial-up-Verfahren hergestellte Pulver hat eine hohe Reinheit und eine extrem feine Partikelgröße. Es eignet sich am besten für MIM, ist jedoch auf Fe-, Ni- und andere Pulver beschränkt, die die Anforderungen verschiedener Materialien nicht erfüllen können. Um die Pulveranforderungen von MIM-Teilen zu erfüllen, haben viele Pulverherstellungsunternehmen die obigen Verfahren verbessert und auch Pulverherstellungsverfahren wie Mikrozerstäubung und Laminarströmungszerstäubung entwickelt. Die Auswahl des Pulvers sollte umfassend unter den Aspekten der MIM-Teiletechnologie, Produktform, Leistung, Preis usw. betrachtet werden. Heutzutage werden normalerweise wasserzerstäubtes Pulver und gaszerstäubtes Pulver gemischt, wobei ersteres die Klopfdichte erhöht und letzteres die Formbeständigkeit beibehält . Da das Getriebe in einer korrosiven Umgebung verwendet wird, wird wasserzerstäubtes 316L-Edelstahlpulver verwendet, und seine chemische Zusammensetzung (Massenanteil) ist: Cr: 17, 0 Prozent, N: 11,5 Prozent, Mo: 2,2 Prozent. C: nicht mehr als 0,3 Prozent, Fe: rund 69 Prozent. Seine physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Bei der Herstellung von MIM-Teilen spielt der Binder eine sehr wichtige Rolle. Es wirkt sich direkt auf das Mischen, Spritzgießen, Entfetten und andere Prozesse aus und hat einen großen Einfluss auf die Qualität, Entfettung, Maßhaltigkeit und Legierungszusammensetzung des Spritzgussrohlings. Die beim MIM verwendeten Bindemittel umfassen thermoplastische Systeme, duroplastische Systeme, wasserlösliche Systeme, Gelsysteme und Spezialsysteme, die jeweils ihre eigenen Vor- und Nachteile haben. Thermoplastische Bindersysteme sind der Mainstream und führend unter den Bindern für MIM-Teile. Duroplastische Systeme Klebstoffe werden selten verwendet. Obwohl diese Klebstoffe eine gute Formbeständigkeit aufweisen, sind sie schwierig zu entfernen. Das Bindemittel ist hier ein thermoplastisches Bindemittel mit einer Rezeptur aus 70 Prozent Paraffinwachs und 30 Prozent Polyethylen hoher Dichte.

3. Mischen, Granulieren und Spritzgießen
Nachdem das Pulver und das Bindemittel bestimmt wurden, ist das Kneten ein komplexer Prozess zur Verbesserung der Pulverfließfähigkeit und zur Vervollständigung der Dispersion. Üblicherweise verwendete Mischvorrichtungen umfassen Doppelschneckenextruder, Z-förmige Impellermischer, Doppelplanetenmischer usw., und das kontinuierliche Mischverfahren wird derzeit entwickelt. Die Zuführrate, Mischtemperatur und Rotationsgeschwindigkeit während des Mischens beeinflussen alle den Mischeffekt. Hier wurden das Pulver und das Bindemittel auf einem Doppelplanetenmischer bei einer Belastung (Volumenanteil) von 63:37 für 1,5 h gemischt, und die Mischtemperatur war 130±10 Grad, so dass das Pulver und das Bindemittel waren vollständig gemischt und dann in einem einzigen gemischt. Die Granulierung wird auf einer Schneckenextrusionsvorrichtung durchgeführt, die Granulierungstemperatur beträgt 130 Grad -150 Grad und die Schneckendrehzahl beträgt 40 U/min. Verwenden Sie die Spritzgussmaschine TMC60EV zum Spritzgießen. Eines der Hauptprobleme beim Spritzgießen sind die verschiedenen Designs im Zusammenhang mit dem Formen, einschließlich Produktdesign und Formendesign. Obwohl die derzeit hergestellten Produkte zwischen 0,003 g und 200 g wiegen können und wichtige Fortschritte bei der Verbesserung der Präzision erzielt wurden, basieren die meisten Konstruktionen, insbesondere Formenkonstruktionen, auf Erfahrung, es fehlt an zuverlässigen Konstruktionskenntnissen, und CAD-Systeme lassen sich nur schwer gut auf MIM anwenden . Das Prinzip der Kunststoffformen wurde genutzt, um MIM-Formen schrittweise zu standardisieren. Mit der Anhäufung von Erfahrung wird die Zeit für die Formkonstruktion und -produktion stark reduziert, und es sollten so viele Formen wie möglich verwendet werden, um die Einspritzeffizienz zu verbessern.
Der Zweck des Spritzgießens besteht darin, einen fehlerfreien Umformrohling in der gewünschten Form zu erhalten. Anspritzfehler können in nachfolgenden Prozessen nicht beseitigt werden, daher muss dieser Schritt streng kontrolliert werden. Die Ultraschallprüftechnologie kann verwendet werden, um innere Defekte von spritzgegossenen Rohlingen zu erkennen. Die Fehlerkontrolle in der Injektionsphase basiert hauptsächlich auf Erfahrung. Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie ist die Verwendung von Computern zur Simulation des Injektionsfüllprozesses der Fütterung und deren Verknüpfung mit der Fütterungsleistung, die Optimierung der Parameter der Injektionsbedingungen und die Beseitigung von Injektionsfehlern derzeit eine fortschrittliche experimentelle Methode und auch eine zukünftige Entwicklung Trend. Im Ausland wurde berichtet, dass Moldflow auf die Analyse des MIM-Injektionsprozesses angewendet wird und gute Ergebnisse erzielt. Wir haben auch versucht, diese Technologie anzuwenden, fanden aber heraus, dass die Simulationsergebnisse nicht gut mit den experimentellen Ergebnissen übereinstimmten. Dieser Aspekt bedarf weiterer Forschung.

4. Entfetten und Vorsintern
Das Entfettungsverfahren verwendet thermisches Entfetten, und der thermische Entfettungsprozess sollte angemessen gemäß den thermischen Zersetzungseigenschaften der Bindemittelkomponenten bestimmt werden, und gleichzeitig ist es notwendig, Defekte wie Blasenbildung und Rissbildung des Entfettungsbarrens aufgrund von zu verhindern zu hohe Entfettungsgeschwindigkeit. Da Edelstahlpulver sehr empfindlich auf den Kohlenstoffgehalt reagiert, ist es notwendig, eine reduzierende Atmosphäre zu wählen, um Restkohlenstoff aufgrund der Zersetzung des Bindemittels zu vermeiden. Im Temperaturbereich von Raumtemperatur bis 2{3}}0 Grad C ist die Zersetzung von Paraffinwachs der Hauptprozess. Das Bindemittel in diesem Verfahren Paraffin ist die wichtigste Komponente, daher ist die Erwärmungsrate zur erfolgreichen Entfernung von Paraffin im Allgemeinen niedriger als 1 Grad/min. Der Entfettungsofen dieses Prozesses ist eine Wasserstoffatmosphäre. Die Entfettungstemperatur liegt unter 200 Grad und die Temperatur wird mit einer Heizrate von 0,8 Grad/min erhöht. , Um die Bindemittelpolymerkomponente Polyethylen hoher Dichte zu entfernen und miteinander verbundene Löcher zu bilden. Nach 450 Grad wird die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 4 Grad/min schnell auf 800 Grad erhöht und dann 45 Minuten gehalten, um die Polymerkomponenten im Bindemittel vollständig zu zersetzen und das Entfetten und Vorsintern des Rohlings abzuschließen.

5. Sintern
Das Sintern wurde in einem Vakuumsinterofen mit einem Vakuum von 0,1 Pa durchgeführt.
Der Sinterprozess ist wie folgt: Beginnen Sie mit einer Heizrate von 4 Grad/min bis 1000 Grad, halten Sie für 45 Minuten, dann steigen Sie schnell auf eine Sintertemperatur von 1 380 ±10 (Grad) bei 6 Grad/min, 45 Minuten halten und dann auf Raumtemperatur abkühlen. Die Sintertemperatur sollte so stabil wie möglich sein, und die Sintertemperatur schwankt um mehrere zehn Grad Celsius, was zu 10-prozentigen Schwankungen in der Sinterdichte und 3-prozentigen Änderungen in der Schrumpfung führen kann.
Maßgenauigkeit und mechanische Eigenschaften des Endprodukts:
Für fertige Teile (wie in Abbildung 3 gezeigt) wurden metallografische Analysen und mechanische Leistungstests an den zusammen mit den Teilen hergestellten Standardproben durchgeführt. Die metallografische Struktur des Teils ist reines Austenit, und seine mechanischen Leistungstestergebnisse: Die Streckgrenze beträgt 220 MPa, die Zugfestigkeit 510 MPa und die Dehnung 45 Prozent.
8 Prozent. Nach dem Zufallsprinzip wurden 10 gemessen, deren durchschnittliche Dichte 98,8 Prozent der theoretischen Dichte betrug. Grundsätzlich erreicht der theoretische Leistungsindex, um die Nutzungsanforderungen zu erfüllen. Die Struktur und Größe erfüllen die Präzisionsanforderungen, und es ist keine Bearbeitung erforderlich.

Erkennungssysteme

Metallspritzgussverfahren