최근 몇 년 동안,마이크로 금속 사출 성형 공정(μ-MIM) 미세 부품 및 미세 구조 표면의 대량 생산에 사용할 수 있는 금속 및 합금 제조를 목표로 개발되었습니다. μ-MIM은 고온 안정성, 강도 및 인성뿐만 아니라 열 전도성 및 자성을 갖춘 신소재와 같은 미세 응용 분야를 위한 금속 및 합금의 가용성을 크게 높입니다.
또한, 플라스틱 미세사출 성형과 비교하여 μ-MIM이 개발한 바이메탈 생산 공정은 사출 성형 공정 중에 서로 다른 두 금속 재료를 함께 연결(바이메탈 동시사출)할 수 있습니다.
1. 2성분 MIM(2C-MIM)
표면은 다공성이며 내부 코어는 조밀합니다.
바이메탈 부품을 제조하는 방법으로 사람들은 2C-MIM(Two-Component MIM) 공정을 개발했습니다. 2C-MIM 공정의 가장 큰 장점은 서로 다른 특성을 가진 두 가지 재료를 단일 생산 공정에서 직접 결합할 수 있으므로 후속 접합 작업(예: 용접, 리벳팅, 고정 조립 등)이 줄어드는 것입니다.
2C-MIM이 제조할 수 있는 부품은 내부 구조가 복잡한 속이 빈 부품부터 유연한 분리형 부품까지 다양합니다.
모든 연구의 목적은 기능이 강화된 엔지니어링 부품을 합리적인 가격에 생산하는 것입니다. 마모되기 쉬운 부품의 경우 마찰면과 같은 핵심 부품을 더 단단하거나 내마모성이 더 높은 재료로 국부적으로 강화하거나 기타 구조 부품을 상대적으로 저렴한 재료로 강화할 수 있습니다.
바이메탈 부품을 제조하기 위해서는 단순히 두 사출재료의 사출성형 형상을 이해하는 것만으로는 충분하지 않으며, 핵심은 두 재료가 동일한 로, 동일한 소결 분위기에서 소결될 수 있어야 한다는 것입니다. 소결하는 동안 두 부품의 수축률이 동일하지 않기 때문에 박리 또는 균열이 발생할 수 있습니다. 그리고 유해한 상이 형성되면 합금 원소가 경계를 따라 퍼져 재료의 특성이 저하될 수도 있습니다.
그림 17-4PH/316L 복합사출에 의해 제조된 복합 인장 샘플
가공 요소를 조정함으로써 2C-MIM 부품의 품질이 최적화됩니다. 조립 작업 없이 다양한 재료 특성을 가진 부품을 만들 수 있는 고유한 능력으로 인해 2C-MIM 공정은 응용 분야 시장을 확대할 것이 확실합니다. MIM 산업.
분말의 입자 크기 범위가 1um 미만인 경우, 분말의 표면적이 넓어 발생하는 문제에 적응하기 위해 특수 주입 재료를 사용해야 합니다.분말 사출 성형 그리고 탈지.
2.마이크로 금속 사출 성형 공정(μ-MIM)
미세 주입 스테인리스 스틸 반응 접시
제품과 시스템이 소형화되고 있습니다. 이는 복잡한 시스템의 구조적, 기능적 부품이 점점 더 작아지고 있음을 의미합니다.
이를 위해서는 적절한 물리적 특성을 지닌 첨단 소재의 사용뿐만 아니라 통합 기능의 수를 늘리기 위해 초소형화된 기하학적 특징도 필요합니다.
따라서 미세부품 또는 미세구조 부품을 제조하기 위한 매우 효과적이고 신뢰성 있는 방법의 개발이 필요하며, μ-MIM으로 제조된 미세구조 부품은 플라스틱 부품을 대체하여 기계적 성질, 내식성 등의 장점을 얻을 수 있다. 또는 금속 재료의 고온 특성.
이 새로운 제조 공정의 성공은 경쟁 공정이 가공 가능한 재료나 대량 생산 능력에 의해 제한되고 μ-MIM을 대체할 수 없다는 사실에 기반합니다.
LIGA 기술(리소그래피와 전기 주조의 조합)은 일반적으로 2D 형상에만 적합하며 재료 선택 측면에서 전기 주조에 의해 제한됩니다.
전기화학적 마이크로 제조 방법, 마이크로 밀링, 마이크로 그라인딩과 같은 다른 기술은 실리콘 기반 마이크로 전자 산업에서 유래했으며 1μm만큼 작은 특징을 해결할 수 있는 능력을 갖추고 있지만 대량 생산에는 적합하지 않습니다.3D 부품.
이제 μ-MIM으로 생산된 마이크로 부품은 형상 크기가 5μm만큼 작을 수 있습니다. 그러나 유동 특성이나 부품에 따른 형상 유지 등 성능을 최적화하기 위해 μ-MIM에 필요한 서브미크론이나 나노미터까지 충분히 가능한 특수 주입 소재가 개발됐다.
일반적으로 마이크로 부품의 경우 MIM은 평균 입자 크기의 약 10배에 달하는 형상을 복제할 수 있으며, 이는 특히 마이크로 부품에 적합합니다. 더 작은 형상을 생성하려면 더 작은 분말을 적용해야 합니다. 현재 사용 가능한 금속분말은 1μm 입니다. 일부 분말은 반응성이 너무 커서 이 입자 크기 범위의 분말을 생성할 수 없는 반면(예: Ti), 다른 금속 분말은 특수 에어로졸 기화를 통해 생성하기가 더 쉽습니다(예: 스테인리스강).
분말의 입자 크기 범위가 1um 미만인 경우 분말 사출 성형의 넓은 표면적 및 탈지로 인해 발생하는 문제에 적응하기 위해 특수 사출 재료를 사용해야 합니다.
그림 미세 주입 스테인리스 스틸 기어 및 임펠러
현재 μ-MIM은 아직 배양 단계에 있으며 2C-MIM 프로세스와 병행하여 크게 발전하고 있습니다. 첫째, 두 공정 모두 현재 생산 중이지만, 둘 다 다양한 마이크로 부품 또는 마이크로 구조 부품에 대한 기술 출시 및 타당성 조사를 진행하고 있습니다.
초기 경쟁적 연구 및 개발 목표는 시장 성공을 향한 길에서 매우 중요하지만 업계에서 2C-μ-MIM의 가능성을 중심으로 한 재료 및 생산 공정 개발과 엔지니어 및 기술자 교육을 통해서만 진정한 혁신을 이룰 수 있습니다. 달성된다.
지난 6개월 동안 휴대폰에 세라믹과 3D 유리를 적용하는 것이 점점 더 주목을 받으면서 양면 3D 유리와 세라믹 구조 모델도 많이 나오고 있습니다. 점점 더 많은 기업이 이 산업을 보유하고 있으며 백 꽃의 번성을 보여주고 일부 새로운 기술, 새로운 프로세스, 새로운 재료가 개발되었습니다. 예: 스테인레스 스틸, 티타늄 합금, MIM 프레임, 세라믹 뒷면 커버, 프로세스 측면 유리 장식 공정 질감 개발, 잉크 스프레이 새로운 공정, 인쇄 및 안테나 융합; 어떻게 3D 글래스 통과율을 향상시키고, 에너지 소비를 줄이며, 효율성을 향상시키는지는 산업 전체의 어려운 문제가 되었습니다.
게시 시간: 2023년 11월 10일