Nos últimos anos, o processo de moldagem por injeção de micrometal (μ-MIM) foi desenvolvido com o objetivo de fabricar metais e ligas que podem ser usados ​​para produção em massa de micropeças e superfícies de microestruturas. O μ-MIM aumenta muito a disponibilidade de metais e ligas para microaplicações, como novos materiais com alta estabilidade térmica, resistência e tenacidade, bem como condutividade térmica e magnetismo.

Além disso, comparado com a microinjeção de plástico, o processo de produção bimetálico desenvolvido pela μ-MIM permite que dois materiais metálicos diferentes sejam conectados (coinjeção bimetálica) durante o processo de moldagem por injeção.

1. MIM de dois componentes (2C-MIM)

A superfície é porosa e o núcleo interno é denso

Como método de fabricação de peças bimetálicas, desenvolveu-se o processo 2C-MIM (MIM de dois componentes). A principal vantagem do processo 2C-MIM é que dois materiais com propriedades diferentes podem ser combinados diretamente em um único processo de produção, reduzindo assim as operações de junção subsequentes (como soldagem, rebitagem, montagem de fixação, etc.).

As peças que a 2C-MIM pode fabricar variam de peças ocas com estruturas internas complexas até componentes flexíveis destacáveis.

O objetivo de toda pesquisa é produzir peças de engenharia funcionais e aprimoradas a um custo favorável. Para peças fáceis de desgastar, você só pode reforçar localmente as partes principais, como a superfície de atrito, com materiais mais duros ou resistentes ao desgaste, e outras peças estruturais com materiais de custo relativamente baixo.

Para fabricar peças bimetálicas, não basta simplesmente entender a forma de moldagem por injeção dos dois materiais de injeção; o importante é que os dois materiais possam ser sinterizados no mesmo forno e na mesma atmosfera de sinterização. Como a taxa de contração das duas peças não é a mesma durante a sinterização, pode ocorrer delaminação ou trincas. E quando uma fase prejudicial é formada, os elementos de liga também podem se espalhar ao longo da fronteira, o que reduz as propriedades do material.

Figura 17-4 Amostra de compósito de tração PH/316L preparada por co-injeção

Ao coordenar os fatores de usinagem, a qualidade das peças 2C-MIM é otimizada. Devido à sua capacidade única de produzir uma peça com diferentes propriedades de material sem qualquer trabalho de montagem, o processo 2C-MIM certamente expandirá o mercado de aplicação do processo. Indústria MIM.

Se a faixa de tamanho de partícula do pó for inferior a 1um, materiais de injeção especiais devem ser usados ​​para se adaptar aos problemas causados ​​pela grande área de superfície do pó. moldagem por injeção de pó e desengordurante.

2. Processo de micromoldagem por injeção de metal (μ-MIM)

Prato de reação de aço inoxidável para microinjeção

Produtos e sistemas estão se tornando miniaturizados, o que significa que as partes estruturais e funcionais em sistemas complexos estão se tornando cada vez menores.

Isso requer não apenas o uso de materiais avançados com propriedades físicas apropriadas, mas também características geométricas microminiaturizadas para aumentar o número de funções integradas.

Portanto, é necessário desenvolver métodos altamente eficazes e confiáveis ​​para a fabricação de micropeças ou peças de microestrutura, e as peças de microestrutura fabricadas com μ-MIM podem ser usadas para substituir peças de plástico para obter as vantagens de propriedades mecânicas, resistência à corrosão ou propriedades de alta temperatura de materiais metálicos.

O sucesso desse novo processo de fabricação se baseia no fato de que seu processo competitivo é limitado por materiais usináveis ​​ou capacidade de produção em massa, e não há alternativa ao μ-MIM.

A tecnologia LIGA (uma combinação de litografia e eletroformação) geralmente é adequada apenas para geometria 2D e é limitada pela eletroformação em termos de seleção de material.

Outras técnicas, como métodos de microfabricação eletroquímica, microfresagem e micromoagem, vêm da indústria de microeletrônica baseada em silício e têm a capacidade de resolver características tão pequenas quanto 1μm, mas não são adequadas para a produção em massa de Peças 3D.

Atualmente, as micropeças produzidas com μ-MIM podem ter dimensões tão pequenas quanto 5 μm. No entanto, para otimizar o desempenho, como a manutenção da forma de acordo com as características de fluxo ou as peças, foram desenvolvidos materiais de injeção especiais que são totalmente compatíveis com o submicrômetro ou nanômetro necessário para μ-MIM.

Em geral, para micropeças, o MIM pode replicar características com cerca de 10 vezes o tamanho médio das partículas, o que é particularmente adequado para micropeças. Se você deseja criar características menores, é necessário aplicar um pó menor. Atualmente, o pó metálico disponível é de 1 μm. Alguns pós são muito reativos para produzir pós nessa faixa de tamanho de partícula (por exemplo, Ti), enquanto outros pós metálicos são mais fáceis de produzir com vaporização especial em aerossol (por exemplo, aço inoxidável).

Se a faixa de tamanho de partícula do pó for inferior a 1um, materiais de injeção especiais devem ser usados ​​para se adaptar aos problemas causados ​​pela grande área de superfície da moldagem por injeção de pó e desengorduramento.

Imagem de engrenagem e impulsor de aço inoxidável de microinjeção

Atualmente, o μ-MIM ainda está em fase de incubação e se desenvolve em grande parte em paralelo com o processo 2C-MIM. Inicialmente, ambos os processos estão em produção, mas ambos estão passando por implementação tecnológica e estudos de viabilidade para uma ampla variedade de micropartículas ou microestruturas.

As metas iniciais de pesquisa e desenvolvimento competitivo são essenciais para o sucesso no mercado, mas somente por meio do desenvolvimento de materiais e processos de produção em torno das possibilidades do 2C-μ-MIM na indústria, juntamente com a educação de engenheiros e técnicos, é que avanços reais podem ser alcançados.

Nos últimos seis meses, com a aplicação de cerâmica e vidro 3D em celulares ganhando cada vez mais atenção, surgiram também muitos modelos de estruturas de vidro 3D e cerâmica de dupla face. Cada vez mais empresas atuam neste setor, mostrando o florescimento de centenas de flores, com o desenvolvimento de novas tecnologias, novos processos e novos materiais, como aço inoxidável, liga de titânio, estrutura MIM, tampa traseira de cerâmica, além de aspectos do processo como desenvolvimento de textura no processo de decoração de vidro, novos processos de pulverização de tinta, impressão e fusão de antenas. Como melhorar a taxa de passagem do vidro 3D, reduzir o consumo de energia e melhorar a eficiência tornou-se um problema difícil para toda a indústria.

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