Osnovni koraci brizganja metala

Osnovni koraci brizganja metala

Osnovni koraci procesa odbrizganje metalasu kako slijedi: prvo odaberite metalni prah i vezivo koji ispunjavaju zahtjeve MIM-a, a zatim pomiješajte prah i vezivo u jednoličnu hranu na određenoj temperaturi odgovarajućim metodama. Nakon granulacije, vrši se brizganje. Formirani proizvod se sinterira i zgušnjava u konačni proizvod nakon obrade odmašćivanjem.

1. MIM prah i tehnologija mljevenja

MIM ima visoke zahtjeve za sirovim prahom, a izbor praha treba da bude pogodan za miješanje, brizganje, odmašćivanje i sinterovanje, što je često kontradiktorno. Proučavanje MIM sirovog praha uključuje: oblik praha, veličinu čestica i sastav veličine čestica, specifičnu površinu itd. U tabeli 1 su navedena svojstva sirovog praha pogodnog za MIM.

Zbog finih zahtjeva MIM sirovog praha, cijena MIM sirovog praha je općenito visoka, od kojih su neki čak 10 puta veći od cijene tradicionalnog PM praha. Ovo je ključni faktor koji ograničava široku primjenu MIM tehnologije. Trenutno, glavne metode proizvodnje sirovog praha za MIM uključuju karbonilnu metodu, metodu atomizacije vode pod ultra visokim pritiskom, metodu atomizacije gasa pod visokim pritiskom itd.

2. Vezivo

Binder je srž MIM tehnologije. U MIM-u, vezivo ima dvije osnovne funkcije: povećanje fluidnosti kako bi se uklopilo za brizganje i održavanje oblika zelenog bloka. Pored toga, treba da ima karakteristike lakog uklanjanja, netoksičnosti i razumne cene. Stoga su se pojavila različita veziva. Posljednjih godina postepeno se mijenja od odabira zasnovanog na iskustvu prema zahtjevima za metode odmašćivanja i funkcije veziva. Trebalo bi ciljati smjer razvoja adhezivnog sistema.

Vezivo se uglavnom sastoji od niskomolekularne i visokomolekularne komponente plus neke neophodne aditive. Niskomolekularna komponenta ima nisku viskoznost, dobru fluidnost i lako uklanjanje; Polimerna komponenta ima visoku viskoznost i snagu kako bi se održala čvrstoća kalupa za formiranje. Oba su pravilno proporcionalna kako bi se dobio visok kapacitet punjenja praha, i konačno će se dobiti proizvod visoke preciznosti i visoke uniformnosti.

3. Miješanje

Miješanje je proces miješanja metalnog praha i veziva kako bi se dobila ujednačena hrana. Budući da priroda hrane određuje performanse konačnog proizvoda za brizganje, proces miješanja je vrlo važan. To uključuje mnogo faktora kao što su način i redoslijed dodavanja veziva i praha, temperatura miješanja, karakteristike uređaja za miješanje, itd. Trenutno je ovaj procesni korak ostao na nivou oslanjanja na iskustvo. Važan indikator za konačnu ocjenu procesa miješanja je ujednačenost i konzistentnost hrane.

Mešanje MIM sirovine je završeno pod kombinovanim dejstvom termičkog efekta i sile smicanja. Temperatura miješanja ne smije biti previsoka, inače se vezivo može raspasti ili se prah i vezivo mogu razdvojiti zbog niskog viskoziteta. Smična sila će varirati ovisno o metodi miješanja. Uobičajeni uređaji za miješanje MIM-a uključuju ekstruder s dvostrukim pužama, mikser s impelerom u obliku slova Z, ekstruder s jednim pužom, ekstruder s klipom, dvostruki planetarni mikser, dvostruki ekstruder, itd. Ovi uređaji za miješanje su pogodni za pripremu smjesa viskoziteta u rasponu od {{1 }}Pa · s.

Metoda miješanja je općenito dodavanje komponenti visoke tačke topljenja za topljenje, zatim hlađenje, dodavanje komponenti niske tačke topljenja, a zatim dodavanje metalnog praha u serijama. Ovo može spriječiti gasifikaciju ili raspadanje komponenti niske tačke topljenja. Dodavanje metalnog praha u serijama može spriječiti naglo povećanje obrtnog momenta uzrokovano prebrzim hlađenjem i smanjiti gubitak opreme.

Za metodu hranjenja različitih veličina čestica u prahu, japanski patent uvodi: prvo dodajte gušći prah 15-40um vode raspršeni prah u vezivo, zatim dodajte 5-15um prah, a zatim dodajte prah sa veličina praha manja ili jednaka 5 um, tako da će se skupljanje konačnog proizvoda malo promijeniti. Kako bi se ravnomjerno premazao sloj ljepila oko praha, metalni prah se također može direktno dodati komponenti visoke tačke topljenja, a zatim dodati komponenti niske tačke topljenja, a zatim se zrak može ukloniti. Na primjer, Anwar je direktno dodao PMMA suspenziju u prah od nehrđajućeg čelika i pomiješao ga, zatim dodao vodeni rastvor PEG-a, osušio ga i uklonio zrak uz miješanje. O'Connor koristi rastvarač za miješanje, prvo suhu mješavinu SA sa prahom, zatim dodati tetrahidrofuran rastvarač, a zatim dodati polimer. Nakon što tetrahidrofuran pobjegne na vrućini, dodajte prah u miješanje kako biste dobili jednoličnu hranu.

4. Injekciono prešanje

Svrha brizganja je da se dobije željeni oblik MIM zelenog tijela bez nedostataka i sa ujednačenim česticama. Kao što je prikazano na slici 1, prvo zagrijte granularnu sirovinu na određenu visoku temperaturu da bi postala tečnost, zatim je ubrizgajte u šupljinu kalupa da se ohladi kako bi se dobio potreban oblik krutog tijela, a zatim je izvadite iz kalupa da dobiti MIM forming blank. Ovaj proces je isti kao i tradicionalni proces brizganja plastike, ali zbog visokog sadržaja praha u MIM hrani, postoje velike razlike u parametrima procesa i drugim aspektima procesa brizganja. Nepravilna kontrola lako će dovesti do raznih kvarova.

5. Odmašćivanje

Od pojave MIM tehnologije, sa različitim sistemima veziva, formirani su različiti MIM procesni putevi i metode odmašćivanja. Vrijeme odmašćivanja je skraćeno sa nekoliko dana u početku na nekoliko sati. Što se tiče koraka odmašćivanja, sve metode odmašćivanja mogu se grubo podijeliti u dvije kategorije: jedna je metoda odmašćivanja u dva koraka. Metoda odmašćivanja u dva koraka uključuje odmašćivanje rastvaračem plus termičko odmašćivanje, odmašćivanje sifona - termičko odmašćivanje, itd. Metoda odmašćivanja u jednom koraku je uglavnom metoda termičkog odmašćivanja u jednom koraku. Trenutno je napredna metoda amaetamold metoda. Ispod je nekoliko reprezentativnih MIM metoda odmašćivanja.

6. Sinterovanje

Sinterovanje je sljedeći korak u MIM procesu. Sinterovanje eliminiše pore između čestica praha i čini MIM proizvod potpuno gustim ili skoro potpuno gustim. Zbog upotrebe velikog broja veziva u tehnologiji brizganja metala, skupljanje pri sinterovanju je veoma veliko, a njegova linearna brzina skupljanja uglavnom dostiže 13 posto - 25 posto, tako da postoji problem kontrole deformacija i kontrola dimenzionalne tačnosti. Posebno zbog toga što su MIM proizvodi uglavnom oblikovani dijelovi složenih oblika, ovaj problem postaje sve izraženiji. Ravnomjerno hranjenje je ključni faktor za preciznost dimenzija i kontrolu deformacije finalnih sinteriranih proizvoda. Visoka gustoća zbijanja praha može smanjiti skupljanje pri sinteriranju, a također je pogodna za proces sinterovanja i kontrolu točnosti dimenzija. Za proizvode na bazi željeza i nehrđajućeg čelika također postoji problem kontrole potencijala ugljika u sinterovanju. Zbog visoke cijene finog praha u ovom trenutku, važan je način za smanjenje troškova proizvodnje brizganja praha za proučavanje tehnologije ojačanja sinteriranja grubih praškastih gredica. Ova tehnologija je trenutno važan istraživački aspekt brizganja metalnog praha.