I de senere år harmikro-metal sprøjtestøbningsproces (μ-MIM)er udviklet med det formål at fremstille metaller og legeringer, der kan bruges til masseproduktion af mikrodele og mikrostrukturoverflader. μ-MIM øger i høj grad tilgængeligheden af ​​metaller og legeringer til mikroapplikationer, såsom nye materialer med høj temperaturstabilitet, styrke og sejhed, samt termisk ledningsevne og magnetisme.

Derudover, sammenlignet med plastmikrosprøjtestøbningen, gør bimetalproduktionsprocessen udviklet af μ-MIM det muligt at forbinde to forskellige metalmaterialer (bimetal co-injection) under sprøjtestøbningsprocessen.

1. To-komponent MIM (2C-MIM)

Overfladen er porøs, og den indre kerne er tæt

Som en metode til fremstilling af bimetalliske dele har folk udviklet 2C-MIM (Two-Component MIM) processen. Den største fordel ved 2C-MIM-processen er, at to materialer med forskellige egenskaber kan kombineres direkte i en enkelt produktionsproces, hvilket reducerer efterfølgende fugeoperationer (såsom svejsning, nitning, fastgørelsessamling osv.).

De dele, som 2C-MIM kan fremstille, spænder fra hule dele med komplekse indre strukturer til fleksible aftagelige komponenter.

Målet med al forskning er at producere funktionelle forbedrede tekniske dele til en fordelagtig pris. For dele, der er nemme at slide, kan du kun lokalt forstærke nøgledelene såsom friktionsoverfladen med hårdere eller mere slidstærke materialer og andre konstruktionsdele med relativt billige materialer.

For at fremstille bimetaldele er det ikke nok at forstå sprøjtestøbningsformen af ​​de to sprøjtematerialer, nøglen er, at de to materialer skal kunne sintres i samme ovn og i samme sintringsatmosfære. Fordi krympningshastigheden af ​​de to dele ikke er den samme under sintring, kan det føre til delaminering eller revner. Og når der dannes en skadelig fase, kan legerede grundstoffer også spredes langs grænsen, hvilket reducerer materialets egenskaber.

Figur 17-4PH/316L sammensat trækprøve fremstillet ved co-injektion

Ved at koordinere bearbejdningsfaktorerne optimeres kvaliteten af ​​2C-MIM dele. På grund af sin unikke evne til at fremstille en del med forskellige materialeegenskaber uden monteringsarbejde, vil 2C-MIM-processen helt sikkert udvide anvendelsesmarkedet for MIM industri.

Hvis partikelstørrelsesområdet for pulveret er under 1um, bør der anvendes specielle injektionsmaterialer for at tilpasse sig problemerne forårsaget af det store overfladeareal afpulver sprøjtestøbning og affedtning.

2. Mikrometalsprøjtestøbningsproces (μ-MIM)

Mikroinjektion reaktionsskål i rustfrit stål

Produkter og systemer bliver miniaturiseret, hvilket betyder, at strukturelle og funktionelle dele i komplekse systemer bliver mindre og mindre.

Dette kræver ikke kun brug af avancerede materialer med passende fysiske egenskaber, men også mikro-miniaturiserede geometriske funktioner for at øge antallet af integrerede funktioner.

Derfor er det nødvendigt at udvikle yderst effektive og pålidelige metoder til fremstilling af mikrodele eller mikrostrukturdele, og mikrostrukturdele fremstillet med μ-MIM kan bruges til at erstatte plastdele for at opnå fordelene ved mekaniske egenskaber, korrosionsbestandighed eller højtemperaturegenskaber af metalmaterialer.

Succesen med denne nye fremstillingsproces er baseret på det faktum, at dens konkurrenceproces er begrænset af bearbejdelige materialer eller masseproduktionskapacitet, og der er intet alternativ til μ-MIM.

LIGA-teknologi (en kombination af litografi og elektroformning) er normalt kun egnet til 2D-geometri, og er begrænset af elektroformning med hensyn til materialevalg.

Andre teknikker, såsom elektrokemiske mikro-fremstillingsmetoder, mikro-fræsning og mikro-slibning, kommer fra den siliciumbaserede mikroelektronikindustri og har evnen til at løse funktioner helt ned til 1μm, men de er ikke egnede til masseproduktion af3D dele.

Nu kan mikrodele produceret med μ-MIM være så små som 5 μm i funktionsstørrelse. Men for at optimere ydeevnen, såsom at bevare formen i henhold til flowkarakteristika eller dele, er der udviklet specielle injektionsmaterialer, som er fuldt mulige for den submikron eller nanometer, der kræves til μ-MIM.

Generelt kan MIM for mikrodele replikere funktioner på omkring 10 gange den gennemsnitlige partikelstørrelse, hvilket er særligt velegnet til mikrodele, hvis du vil skabe mindre funktioner, skal du påføre et mindre pulver. Nu er det tilgængelige metalpulver 1μm. Nogle pulvere er for reaktive til at producere pulvere i dette partikelstørrelsesområde (f.eks. Ti), mens andre metalpulvere er lettere at fremstille med speciel aerosolfordampning (f.eks. rustfrit stål).

Hvis partikelstørrelsesområdet for pulveret er under 1um, bør der anvendes specielle injektionsmaterialer til at tilpasse sig problemerne forårsaget af det store overfladeareal af pulversprøjtestøbningen og affedtning.

Billede mikroinjektion gear og pumpehjul i rustfrit stål

På nuværende tidspunkt er μ-MIM stadig i inkubationsstadiet og udvikler sig stort set parallelt med 2C-MIM-processen. For det første er begge processer nu i produktion, men begge gennemgår teknologiudrulning og gennemførlighedsundersøgelser for en lang række mikrodele eller mikrostrukturdele.

Indledende konkurrencedygtige forsknings- og udviklingsmål er afgørende på deres vej til markedssucces, men kun gennem udvikling af materialer og produktionsprocesser omkring mulighederne for 2C-μ-MIM i industrien, kombineret med uddannelse af ingeniører og teknikere, kan der opnås reelle gennembrud.

I de seneste seks måneder, hvor anvendelsen af ​​keramik og 3D-glas i mobiltelefoner har fået mere og mere opmærksomhed, er der også mange dobbeltsidede 3D-glas- og keramiske strukturmodeller. Flere og flere virksomheder har denne industri, der viser blomstringen af ​​hundrede blomster, nogle nye teknologier, nye processer, nye materialer er blevet udviklet, såsom: rustfrit stål, titanlegering, MIM-ramme, keramisk bagside, procesaspekter såsom, glasdekorationsprocesteksturudvikling, blækspray ny proces, trykning og antennefusion; Hvordan man kan forbedre 3D-glasgennemgangshastigheden, reducere energiforbruget og forbedre effektiviteten er blevet et vanskeligt problem for hele industrien.

  Metal sprøjtestøbning⎮Pulvermetallurgi⎮Om os