1.Процесс Вича

Процесс Виха представлен патентом, изобретенным Вихом в 1980 году, и неоднократно совершенствовался. Базовая клеевая система процесса Виха состоит из парафина и термопластичной смолы. Связующее и порошок смешиваются на ножевидном устройстве типа «Z» или «Σ». Первичный процесс обезжиривания представляет собой двухэтапный процесс, в котором заготовка для формовки MIM сначала помещается в вакуумный контейнер и нагревается до или выше температуры текучести связующего, а затем растворитель медленно добавляется в газообразном виде в контейнер, в котором находится формовочная заготовка. Газообразный растворитель поступает в формовочную заготовку, растворяя связующее, и после определенного растворения раствор растворителя связующего выделяется из формовочной заготовки. Формовочная заготовка, из которой удалена большая часть связующего, погружается в жидкий растворитель для удаления оставшегося связующего. Наконец, формовочная заготовка предварительно нагревается для удаления части остаточного связующего и растворителя, и готовое изделие спекается. Процесс обезжиривания только газообразного растворителя занимает 3 дня.

Эффективность обезжиривания очень низкая. Поскольку температура обезжиривания выше температуры текучести связующего, деформация значительна. Позднее этот процесс был заменён на полное обезжиривание термическим разложением, что значительно сократило время обезжиривания. На начальном этапе развития MIM-индустрии большинство компаний использовали процесс Виха. Некоторые компании до сих пор продолжают использовать процесс Виха в производстве. Однако процесс Виха имеет такие недостатки, как высокие напряжения в литьевой сырой заготовке, склонность к растрескиванию и деформации, а также сложность производства деталей больших размеров.

2 Процесс Injectamax

Джонсон из компании AMAX Metal Injection Molding USA изобрел процесс Injectamax в 1988 году. Главное преимущество процесса заключается в том, что связующее вещество состоит из парафина, растительного масла и полимера. Растительное масло при впрыскивании и охлаждении становится жидким, что позволяет мало изменять объём формуемой заготовки до и после литья под давлением, а также снижает внутренние напряжения в ней. При обезжиривании используется растворитель, например, трихлорэтан, который сначала селективно растворяет растительное масло и парафин, не растворяя нерастворимые компоненты. Это открывает поры, а затем удаляет оставшееся связующее вещество термическим обезжириванием. Весь процесс обезжиривания занимает всего 6 часов.

Более быстрый метод обезжиривания. Благодаря простоте, низким затратам и высокой эффективности двухэтапный процесс обезжиривания растворителем и термическим обезжириванием в настоящее время применяется большинством компаний. МИМ-компании и производители.

3 Метод метамолда

Процесс Metamold – это процесс каталитического обезжиривания методом MIM, разработанный компанией Bloemacher (аналог BSAF) в Германии в начале 1990-х годов. Основной технической особенностью этого метода является использование полиэфирной смолы в качестве связующего вещества, что обеспечивает быстрый катализ обезжиривания в кислой среде. Использование длинноцепочечной полиэфирной смолы в качестве связующего вещества, а также полярность полиэфирной смолы для связывания металлического порошка, подходит для широкого спектра типов порошков. Формальдегид разлагается в формальдегид под действием кислой среды. Эта реакция разложения быстро протекает при температуре выше 110 °C, что является прямым переходом из газа в твердое состояние. Изначально компания BASF использовала в качестве катализатора азотную кислоту, которая катализирует обезжиривание при более низкой температуре, чем полимеризация.

Температура размягчения альдегидной смолы предотвращает образование жидкой фазы, что позволяет контролировать деформацию сырой заготовки и обеспечивает размерную точность после спекания. Каталитическое обезжиривание осуществляется на границе раздела связующего в атмосфере 2. В формируемой заготовке отсутствует газ, а скорость продвижения реакционной поверхности может достигать 1–4 мм/ч. Позднее компания BASF разработала новый метод использования щавелевой кислоты в качестве катализатора, который может применяться для твердых сплавов и керамики, расширяя сферу применения процесса Metamold. Важной особенностью метода Metamold является использование каталитического обезжиривания, и в процессе обезжиривания не образуется жидкая фаза, что позволяет избежать таких недостатков, как склонность изделий из МИМ к деформации и сложность контроля размерной точности. Это значительный прорыв в отрасли МИМ, поскольку каталитическое обезжиривание значительно сокращает время обезжиривания и снижает стоимость. Большой размер МИМ-детали Может быть изготовлено методом Metamold. Система непрерывного обезжиривания и спекания CREMER обеспечивает непрерывное производство, что делает MIM-технологию по-настоящему конкурентоспособной технологией порошковой металлургии с практически чистой формовкой. Однако этот метод имеет ряд недостатков, таких как необходимость в оборудовании для коррозии в кислой атмосфере и очистке отходящих газов, а также относительно высокая стоимость инвестиций в основное оборудование.

Компания Thermal Precision Technology, базирующаяся в США, разработала новый процесс, называемый прецизионной металлизацией. литье под давлением порошка (PPIM). Компания утверждает, что использование этого процесса выведет технологию MIM на новый уровень: низкую стоимость, высокую точность, высокую производительность и экологичность. Основные технические характеристики процесса PPIM заключаются в двух аспектах: во-первых, в использовании водорастворимого связующего. Связующее состоит из полиэтиленгликоля (ПЭГ) в качестве первого компонента и сшитого полимера, такого как поливинилбутираль (ПВБ), в качестве второго компонента. Таким образом, обезжиривание можно разделить на два этапа: на первом этапе ПЭГ удаляется методом растворения в воде, при этом ПВБ остается в твердом состоянии с сшитыми частицами. В процессе PPIM используется металлический порошок, состоящий из частиц широкого размера, с использованием крупнозернистого порошка и мелкозернистого порошка, что позволяет увеличить содержание порошка в исходном материале. Для порошка из нержавеющей стали его объемная доля может достигать 74%, что значительно снижает усадку. Благодаря этим двум улучшениям точность размеров изделия может достигать ±0,11% при использовании Процесс PPIM, что является самым высоким показателем среди всех MIM-процессы в настоящий момент.