Moulding Ġdid ta 'Injezzjoni tal-Metall: Proċess μ-MIM U Proċess 2C-MIM

Fis-snin riċenti, il-proċess tal-iffurmar tal-injezzjoni tal-mikro-metall (μ-MIM)ġiet żviluppata bil-għan li timmanifattura metalli u ligi li jistgħu jintużaw għall-produzzjoni tal-massa ta 'mikro-partijiet u uċuħ ta' mikrostruttura. μ-MIM iżid ħafna d-disponibbiltà ta 'metalli u ligi għal mikro-applikazzjonijiet, bħal materjali ġodda bi stabbiltà ta' temperatura għolja, saħħa u toughness, kif ukoll konduttività termali u manjetiżmu.

Barra minn hekk, meta mqabbel mal-iffurmar tal-mikro-injezzjoni tal-plastik, il-proċess ta 'produzzjoni tal-bimetall żviluppat mill-μ-MIM jippermetti li żewġ materjali differenti tal-metall jiġu konnessi flimkien (ko-injezzjoni tal-bimetall) matul il-proċess tal-iffurmar tal-injezzjoni.

1. MIM b'żewġ komponenti (2C-MIM)

 

 Il-wiċċ huwa poruż u l-qalba ta 'ġewwa hija densa

Il-wiċċ huwa poruż u l-qalba ta 'ġewwa hija densa

 

Bħala metodu ta 'manifattura ta' partijiet bimetalliċi, in-nies żviluppaw il-proċess 2C-MIM (Żewġ Komponenti MIM). Il-vantaġġ ewlieni tal-proċess 2C-MIM huwa li żewġ materjali bi proprjetajiet differenti jistgħu jingħaqdu direttament fi proċess ta 'produzzjoni wieħed, u b'hekk inaqqsu l-operazzjonijiet konġunti sussegwenti (bħal iwweldjar, irbattar, assemblaġġ ta' qfil, eċċ.).

Il-partijiet li 2C-MIM jista 'jimmanifattura jvarjaw minn partijiet vojta bi strutturi interni kumplessi għal komponenti li jistgħu jinqalgħu flessibbli.

L-għan tar-riċerka kollha huwa li tipproduċi partijiet ta 'inġinerija mtejba funzjonali bi spiża favorevoli. Għal partijiet li huma faċli biex jilbsu, tista 'biss issaħħaħ lokalment il-partijiet ewlenin bħall-wiċċ tal-frizzjoni b'materjali aktar iebsa jew aktar reżistenti għall-ilbies, u partijiet strutturali oħra b'materjali relattivament bi prezz baxx.

Biex timmanifattura partijiet tal-bimetall, sempliċement tifhem il-forma tal-iffurmar tal-injezzjoni taż-żewġ materjali tal-injezzjoni mhix biżżejjed, iċ-ċavetta hija li ż-żewġ materjali għandhom ikunu jistgħu jiġu sinterizzati fl-istess forn u fl-istess atmosfera ta 'sinterizzazzjoni. Minħabba li r-rata ta 'jinxtorob taż-żewġ partijiet mhix l-istess waqt is-sinterizzazzjoni, tista' twassal għal delamination jew qsim. U meta tiġi ffurmata fażi ta 'ħsara, elementi liga jistgħu jinfirxu wkoll tul il-konfini, li jnaqqas il-proprjetajiet tal-materjal.

 Il-kampjun tat-tensjoni kompost 17-4PH 316L ippreparat b'injezzjoni konġunta

Figura 17-4PH/316L kampjun tat-tensjoni kompost ippreparat bil-ko-injezzjoni

 

Billi tikkoordina l-fatturi tal-magni, il-kwalità tal-partijiet 2C-MIM hija ottimizzata. Minħabba l-abbiltà unika tiegħu li tagħmel parti bi proprjetajiet materjali differenti mingħajr ebda xogħol ta 'assemblaġġ, il-proċess 2C-MIM huwa ċert li jespandi s-suq tal-applikazzjoni tal- industrija MIM.

Jekk il-firxa tad-daqs tal-partiċelli tat-trab hija taħt 1um, materjali speċjali ta 'injezzjoni għandhom jintużaw biex jadattaw għall-problemi kkawżati mill-erja tal-wiċċ kbira tal-iffurmar ta 'injezzjoni ta' trab u t-tneħħija tax-xaħam.

 

2.Micro Metal Injection Molding Process (μ-MIM)

Microinjection dixx ta 'reazzjoni ta' l-istainless steel

Microinjection dixx ta 'reazzjoni ta' l-istainless steel

 

Prodotti u sistemi qed isiru minjaturizzati, li jfisser li partijiet strutturali u funzjonali f'sistemi kumplessi qed isiru dejjem iżgħar.

Dan jeħtieġ mhux biss l-użu ta 'materjali avvanzati bi proprjetajiet fiżiċi xierqa, iżda wkoll karatteristiċi ġeometriċi mikro-minjaturizzati sabiex jiżdied in-numru ta' funzjonijiet integrati.

Għalhekk, huwa meħtieġ li jiġu żviluppati metodi effettivi u affidabbli ħafna għall-manifattura ta 'mikro-partijiet jew partijiet ta' mikro-struttura, u partijiet ta 'mikro-struttura manifatturati b'μ-MIM jistgħu jintużaw biex jissostitwixxu partijiet tal-plastik biex jiksbu l-vantaġġi ta' proprjetajiet mekkaniċi, reżistenza għall-korrużjoni jew proprjetajiet ta 'temperatura għolja ta' materjali tal-metall.

Is-suċċess ta 'dan il-proċess ta' manifattura ġdid huwa bbażat fuq il-fatt li l-proċess kompetittiv tiegħu huwa limitat minn materjali magni jew kapaċità ta 'produzzjoni tal-massa, u m'hemm l-ebda alternattiva għal μ-MIM.

It-teknoloġija LIGA (kombinazzjoni ta 'litografija u electroforming) hija ġeneralment adattata biss għall-ġeometrija 2D, u hija limitata bl-elettroforming f'termini ta' għażla ta 'materjal.

Tekniki oħra, bħal metodi ta 'mikro-manifattura elettrokimika, mikro-tħin u mikro-tħin, ġejjin mill-industrija tal-mikroelettronika bbażata fuq is-silikon u għandhom il-kapaċità li jsolvu karatteristiċi żgħar daqs 1μm, iżda mhumiex adattati għall-produzzjoni tal-massa ta'Partijiet 3D.

Issa, partijiet mikro prodotti b'μ-MIM jistgħu jkunu żgħar daqs 5μm fid-daqs tal-karatteristika. Madankollu, sabiex tiġi ottimizzata l-prestazzjoni, bħaż-żamma tal-forma skont il-karatteristiċi tal-fluss jew il-partijiet, ġew żviluppati materjali speċjali tal-injezzjoni li huma kompletament possibbli għas-submicron jew nanometru meħtieġ għal μ-MIM.

B'mod ġenerali, għal partijiet mikro, MIM jista 'jirreplika karatteristiċi ta' madwar 10 darbiet id-daqs medju tal-partiċelli, li huwa partikolarment adattat għal partijiet mikro, jekk trid toħloq karatteristiċi iżgħar, għandek bżonn tapplika trab iżgħar. Issa, it-trab tal-metall disponibbli huwa 1μm. Xi trabijiet huma reattivi wisq biex jipproduċu trabijiet f'din il-firxa tad-daqs tal-partiċelli (eż., Ti), filwaqt li trabijiet oħra tal-metall huma aktar faċli biex jipproduċu b'vaporizzazzjoni ta 'aerosol speċjali (eż., stainless steel).

Jekk il-firxa tad-daqs tal-partiċelli tat-trab hija taħt 1um, għandhom jintużaw materjali speċjali ta 'injezzjoni biex jadattaw għall-problemi kkawżati mill-erja tal-wiċċ kbira tal-iffurmar u t-tneħħija tal-grass tal-injezzjoni tat-trab.

 

Gerijiet u impellers ta 'l-istainless steel mikroinjection

Irkaptu u impeller tal-istainless steel tal-mikroinjezzjoni tal-istampa

Fil-preżent, μ-MIM għadu fl-istadju ta 'inkubazzjoni u fil-biċċa l-kbira qed jiżviluppa b'mod parallel mal-proċess 2C-MIM. L-ewwel, iż-żewġ proċessi issa qegħdin fil-produzzjoni, iżda t-tnejn għaddejjin minn tnedija tat-teknoloġija u studji ta 'fattibilità għal varjetà wiesgħa ta' mikro-partijiet jew partijiet mikro-strutturali.

L-għanijiet ta 'riċerka u żvilupp kompetittivi inizjali huma kritiċi fit-triq tagħhom għas-suċċess tas-suq, iżda biss permezz tal-iżvilupp ta' materjali u proċessi ta 'produzzjoni madwar il-possibbiltajiet ta' 2C-μ-MIM fl-industrija, flimkien mal-edukazzjoni ta 'inġiniera u tekniċi, jistgħu jinkisbu skoperti reali.

F'dawn l-aħħar sitt xhur, bl-applikazzjoni taċ-ċeramika u l-ħġieġ 3D fit-telefowns ċellulari jkollna aktar u aktar attenzjoni, hemm ukoll ħafna mudelli ta 'strutturi taċ-ċeramika u ħġieġ 3D b'żewġ naħat. Aktar u aktar intrapriżi għandhom din l-industrija, li juru l-fjoritura ta 'mitt fjura, xi teknoloġiji ġodda, proċessi ġodda, materjali ġodda ġew żviluppati, bħal: azzar li ma jissaddadx, liga tat-titanju, frejm MIM, qoxra ta' wara taċ-ċeramika, aspetti tal-proċess bħal, żvilupp ta 'tessut tal-proċess ta' dekorazzjoni tal-ħġieġ, sprej tal-linka proċess ġdid, stampar u fużjoni tal-antenna; Kif tittejjeb ir-rata tal-passaġġ tal-ħġieġ 3D, tnaqqas il-konsum tal-enerġija, u ttejjeb l-effiċjenza saret problema diffiċli għall-industrija kollha.

  Molding ta 'injezzjoni tal-metallMetallurġija tat-TrabDwarna


Ħin tal-post: Nov-10-2023