Son yıllarda, mikro metal enjeksiyon kalıplama işlemi (μ-MIM) Mikro parçaların ve mikro yapı yüzeylerinin seri üretiminde kullanılabilecek metal ve alaşımların üretilmesi amacıyla geliştirilmiştir. μ-MIM, yüksek sıcaklık kararlılığı, mukavemet ve tokluk ile termal iletkenlik ve manyetizmaya sahip yeni malzemeler gibi mikro uygulamalar için metal ve alaşımların bulunabilirliğini büyük ölçüde artırmaktadır.

Ayrıca μ-MIM ile geliştirilen bimetal üretim prosesi, plastik mikro enjeksiyon kalıplama ile karşılaştırıldığında, enjeksiyon kalıplama prosesi sırasında iki farklı metal malzemenin birbirine bağlanmasına (bimetal ko-enjeksiyon) olanak sağlamaktadır.

1. İki Bileşenli MIM (2C-MIM)

Yüzey gözenekli ve iç çekirdek yoğundur

Bimetalik parça üretim yöntemi olarak 2C-MIM (İki Bileşenli MIM) prosesi geliştirilmiştir. 2C-MIM prosesinin temel avantajı, farklı özelliklere sahip iki malzemenin tek bir üretim sürecinde doğrudan birleştirilebilmesi ve böylece sonraki birleştirme işlemlerinin (kaynak, perçinleme, sabitleme, montaj vb.) azaltılmasıdır.

2C-MIM'in üretebildiği parçalar, karmaşık iç yapılara sahip içi boş parçalardan esnek, sökülebilir bileşenlere kadar uzanmaktadır.

Tüm araştırmaların amacı, uygun maliyetle işlevsel olarak geliştirilmiş mühendislik parçaları üretmektir. Aşınması kolay parçalar için, sürtünme yüzeyi gibi kilit parçaları yalnızca daha sert veya aşınmaya daha dayanıklı malzemelerle, diğer yapısal parçaları ise nispeten düşük maliyetli malzemelerle yerel olarak güçlendirebilirsiniz.

Bimetal parçalar üretmek için, iki enjeksiyon malzemesinin enjeksiyon kalıplama şeklini anlamak yeterli değildir; asıl mesele, iki malzemenin aynı fırında ve aynı sinterleme atmosferinde sinterlenebilmesidir. Sinterleme sırasında iki parçanın büzülme hızı aynı olmadığı için, delaminasyona veya çatlamaya yol açabilir. Zararlı bir faz oluştuğunda ise, alaşımlı elementler sınır boyunca yayılarak malzemenin özelliklerini azaltabilir.

Şekil 17-4 Eş enjeksiyonla hazırlanan PH/316L kompozit çekme numunesi

İşleme faktörlerinin koordine edilmesiyle 2C-MIM parçalarının kalitesi optimize edilir. Herhangi bir montaj işlemi gerektirmeden farklı malzeme özelliklerine sahip parçalar üretme yeteneği sayesinde 2C-MIM prosesi, uygulama pazarını kesinlikle genişletecektir. MIM endüstrisi.

Tozun parçacık boyut aralığı 1 um'nin altındaysa, büyük yüzey alanının neden olduğu sorunlara uyum sağlamak için özel enjeksiyon malzemeleri kullanılmalıdır. toz enjeksiyon kalıplama ve yağdan arındırma.

2. Mikro Metal Enjeksiyon Kalıplama Prosesi (μ-MIM)

Mikro enjeksiyon paslanmaz çelik reaksiyon kabı

Ürünler ve sistemler giderek minyatürleşiyor, bu da karmaşık sistemlerdeki yapısal ve işlevsel parçaların giderek küçülmesi anlamına geliyor.

Bu, yalnızca uygun fiziksel özelliklere sahip gelişmiş malzemelerin kullanımını değil, aynı zamanda entegre fonksiyonların sayısını artırmak için mikro minyatürleştirilmiş geometrik özelliklerin kullanılmasını da gerektirir.

Bu nedenle, mikro parça veya mikro yapı parçalarının üretiminde oldukça etkili ve güvenilir yöntemlerin geliştirilmesi gerekmektedir ve μ-MIM ile üretilen mikro yapı parçaları, metal malzemelerin mekanik özellikleri, korozyon direnci veya yüksek sıcaklık özellikleri gibi avantajlarını elde etmek için plastik parçaların yerine kullanılabilir.

Bu yeni üretim sürecinin başarısı, rekabetçi sürecinin işlenebilir malzemeler veya seri üretim kapasitesi ile sınırlı olması ve μ-MIM'e alternatif olmaması gerçeğine dayanmaktadır.

LIGA teknolojisi (litografi ve elektroformlamanın birleşimi) genellikle sadece 2 boyutlu geometri için uygundur ve malzeme seçimi açısından elektroformlama ile sınırlıdır.

Elektrokimyasal mikro üretim yöntemleri, mikro frezeleme ve mikro taşlama gibi diğer teknikler, silikon bazlı mikroelektronik endüstrisinden gelmektedir ve 1 μm kadar küçük özellikleri çözme yeteneğine sahiptir, ancak seri üretim için uygun değildir. 3D parçalar.

Günümüzde μ-MIM ile üretilen mikro parçalar, 5 μm kadar küçük bir boyuta sahip olabilmektedir. Ancak, akış özelliklerine veya parçalara göre şekli korumak gibi performansı optimize etmek için, μ-MIM için gereken mikron altı veya nanometrelik özel enjeksiyon malzemeleri geliştirilmiştir.

Genel olarak, mikro parçalar için MIM, ortalama parçacık boyutunun yaklaşık 10 katı büyüklüğündeki özellikleri kopyalayabilir; bu, özellikle mikro parçalar için uygundur; daha küçük özellikler oluşturmak istiyorsanız, daha küçük bir toz uygulamanız gerekir. Mevcut metal tozu 1 μm'dir. Bazı tozlar bu parçacık boyutu aralığında toz üretmek için fazla reaktiftir (örneğin Ti), diğer metal tozları ise özel aerosol buharlaştırma ile daha kolay üretilir (örneğin paslanmaz çelik).

Tozun parçacık boyut aralığı 1µm'nin altında ise, toz enjeksiyon kalıplama ve yağ giderme işleminin geniş yüzey alanından kaynaklanan sorunlara uyum sağlamak için özel enjeksiyon malzemeleri kullanılmalıdır.

Resim mikro enjeksiyon paslanmaz çelik dişli ve çark

μ-MIM şu anda hala kuluçka aşamasındadır ve büyük ölçüde 2C-MIM prosesiyle paralel olarak gelişmektedir. Öncelikle, her iki proses de şu anda üretimdedir, ancak her ikisi de çok çeşitli mikro parçalar veya mikro yapısal parçalar için teknoloji geliştirme ve fizibilite çalışmalarından geçmektedir.

Piyasa başarısına giden yolda başlangıçtaki rekabetçi araştırma ve geliştirme hedefleri kritik öneme sahiptir, ancak yalnızca 2C-μ-MIM'in endüstrideki olanakları etrafında malzemelerin ve üretim süreçlerinin geliştirilmesi ve mühendis ve teknisyenlerin eğitimiyle gerçek atılımlar elde edilebilir.

Son altı ayda, cep telefonlarında seramik ve 3D cam uygulamalarının giderek daha fazla ilgi görmesiyle birlikte, birçok çift taraflı 3D cam ve seramik yapı modeli de ortaya çıktı. Bu sektörde giderek daha fazla işletme, yüzlerce çiçeğin gelişimini göstererek, paslanmaz çelik, titanyum alaşımı, MIM çerçeve, seramik arka kapak gibi yeni teknolojiler, yeni süreçler ve yeni malzemeler geliştirdi. Cam dekorasyon süreci, doku geliştirme, mürekkep püskürtmeli yeni süreç, baskı ve anten füzyonu gibi süreç yönleri de geliştirildi. 3D cam geçiş hızının nasıl iyileştirileceği, enerji tüketiminin nasıl azaltılacağı ve verimliliğin nasıl artırılacağı, tüm sektör için zorlu bir sorun haline geldi.

  Metal enjeksiyon kalıplama⎮Toz Metalurjisi⎮Hakkımızda