În ultimii ani,proces de turnare prin injecție a micro-metalului (μ-MIM)a fost dezvoltat cu scopul de a produce metale și aliaje care pot fi utilizate pentru producția de masă de micro-piese și suprafețe de microstructură. μ-MIM crește foarte mult disponibilitatea metalelor și aliajelor pentru micro-aplicații, cum ar fi materiale noi cu stabilitate la temperatură ridicată, rezistență și duritate, precum și conductivitate termică și magnetism.

În plus, în comparație cu turnarea prin micro-injecție a plasticului, procesul de producție bimetal dezvoltat de μ-MIM permite conectarea a două materiale metalice diferite (co-injecție bimetal) în timpul procesului de turnare prin injecție.

1. MIM cu două componente (2C-MIM)

Suprafața este poroasă, iar miezul interior este dens

Ca metodă de fabricare a pieselor bimetalice, oamenii au dezvoltat procesul 2C-MIM (MIM cu două componente). Principalul avantaj al procesului 2C-MIM este că două materiale cu proprietăți diferite pot fi combinate direct într-un singur proces de producție, reducând astfel operațiunile ulterioare de îmbinare (cum ar fi sudarea, nituirea, montajul de prindere etc.).

Piesele pe care 2C-MIM le poate fabrica variază de la piese goale cu structuri interne complexe până la componente flexibile detașabile.

Scopul tuturor cercetărilor este de a produce piese de inginerie funcționale îmbunătățite la un cost avantajos. Pentru piesele care sunt ușor de purtat, puteți consolida doar local părțile cheie, cum ar fi suprafața de frecare, cu materiale mai dure sau mai rezistente la uzură și alte părți structurale cu materiale relativ ieftine.

Pentru a fabrica piese bimetalice, pur și simplu înțelegerea formei de turnare prin injecție a celor două materiale de injecție nu este suficientă, cheia este că cele două materiale trebuie să poată fi sinterizate în același cuptor și în aceeași atmosferă de sinterizare. Deoarece rata de contracție a celor două părți nu este aceeași în timpul sinterizării, aceasta poate duce la delaminare sau crăpare. Și atunci când se formează o fază dăunătoare, elementele aliate se pot răspândi și de-a lungul limitei, ceea ce reduce proprietățile materialului.

Figura 17-4PH/316L eșantion compozit de tracțiune preparat prin co-injecție

Prin coordonarea factorilor de prelucrare, calitatea pieselor 2C-MIM este optimizată. Datorită capacității sale unice de a realiza o piesă cu diferite proprietăți ale materialelor fără nicio muncă de asamblare, procesul 2C-MIM va extinde cu siguranță piața de aplicații a industria MIM.

Dacă dimensiunea particulelor pulberii este sub 1um, trebuie utilizate materiale speciale de injecție pentru a se adapta la problemele cauzate de suprafața mare aturnare prin injecție de pulbere si degresare.

2. Procesul de turnare prin injecție cu micro metal (μ-MIM)

Vas de reacție din oțel inoxidabil de microinjecție

Produsele și sistemele devin miniaturizate, ceea ce înseamnă că părțile structurale și funcționale din sistemele complexe devin din ce în ce mai mici.

Acest lucru necesită nu numai utilizarea de materiale avansate cu proprietăți fizice adecvate, ci și caracteristici geometrice micro-miniaturizate pentru a crește numărul de funcții integrate.

Prin urmare, este necesar să se dezvolte metode extrem de eficiente și fiabile de fabricare a micro-piese sau piese de microstructură, iar piesele de microstructură fabricate cu μ-MIM pot fi folosite pentru a înlocui piesele din plastic pentru a obține avantajele proprietăților mecanice, rezistenței la coroziune sau proprietăților la temperaturi ridicate ale materialelor metalice.

Succesul acestui nou proces de fabricație se bazează pe faptul că procesul său competitiv este limitat de materiale prelucrabile sau de capacitatea de producție în masă și nu există nicio alternativă la μ-MIM.

Tehnologia LIGA (o combinație de litografie și electroformare) este de obicei potrivită numai pentru geometria 2D și este limitată de electroformare în ceea ce privește selecția materialului.

Alte tehnici, cum ar fi metodele de micro-producție electrochimică, micro-frezare și micro-măcinare, provin din industria microelectronică pe bază de siliciu și au capacitatea de a rezolva caracteristici de până la 1μm, dar nu sunt potrivite pentru producția de masă depiese 3D.

Acum, micro-piesele produse cu μ-MIM pot avea dimensiuni de până la 5μm. Cu toate acestea, pentru a optimiza performanța, cum ar fi menținerea formei în funcție de caracteristicile de curgere sau piesele, au fost dezvoltate materiale speciale de injecție care sunt pe deplin posibile pentru submicronul sau nanometrul necesar pentru μ-MIM.

În general, pentru piese micro, MIM poate replica caracteristici de aproximativ 10 ori dimensiunea medie a particulelor, ceea ce este potrivit în special pentru piese micro, dacă doriți să creați caracteristici mai mici, trebuie să aplicați o pulbere mai mică. Acum, pulberea metalică disponibilă este de 1μm. Unele pulberi sunt prea reactive pentru a produce pulberi în acest interval de mărime a particulelor (de exemplu, Ti), în timp ce alte pulberi metalice sunt mai ușor de produs cu vaporizare specială cu aerosoli (de exemplu, oțel inoxidabil).

Dacă dimensiunea particulelor pulberii este sub 1um, ar trebui utilizate materiale speciale de injecție pentru a se adapta la problemele cauzate de suprafața mare a turnării și degresării prin injecție a pulberii.

Imagine microinjecție angrenaj și rotor din oțel inoxidabil

În prezent, μ-MIM este încă în stadiul de incubație și se dezvoltă în mare măsură în paralel cu procesul 2C-MIM. În primul rând, ambele procese sunt acum în producție, dar ambele sunt în curs de dezvoltare a tehnologiei și studii de fezabilitate pentru o mare varietate de micro-piese sau piese micro-structurale.

Obiectivele inițiale competitive de cercetare și dezvoltare sunt esențiale în drumul lor către succesul pe piață, dar numai prin dezvoltarea materialelor și a proceselor de producție în jurul posibilităților 2C-μ-MIM în industrie, împreună cu educația inginerilor și tehnicienilor, pot fi realizate descoperiri reale.

În ultimele șase luni, odată cu aplicarea ceramicii și a sticlei 3D în telefoanele mobile care a primit din ce în ce mai multă atenție, există și multe modele de sticlă 3D și structuri ceramice cu două fețe. Din ce în ce mai multe întreprinderi au această industrie, arătând înflorirea a o sută de flori, unele tehnologii noi, noi procese, noi materiale au fost dezvoltate, cum ar fi: oțel inoxidabil, aliaj de titan, cadru MIM, capac din spate ceramic, aspecte ale procesului, cum ar fi, dezvoltarea texturii procesului de decorare a sticlei, noul proces de pulverizare de cerneală, imprimare și fuziune a antenei; Cum să îmbunătățiți rata de trecere a sticlei 3D, să reduceți consumul de energie și să îmbunătățiți eficiența a devenit o problemă dificilă pentru întreaga industrie.

  Turnare prin injecție de metal⎮Metalurgia pulberilor⎮Despre noi