В останні роки впроцес лиття під тиском мікрометалів (μ-MIM)був розроблений з метою виробництва металів і сплавів, які можна використовувати для масового виробництва мікродеталей і мікроструктурних поверхонь. μ-MIM значно збільшує доступність металів і сплавів для мікрозастосувань, таких як нові матеріали з високою температурною стабільністю, міцністю та в’язкістю, а також теплопровідністю та магнетизмом.

Крім того, у порівнянні з мікролиттям під тиском пластику, процес виробництва біметалів, розроблений μ-MIM, дозволяє з’єднувати два різні металеві матеріали (спільне лиття біметалів) під час процесу лиття під тиском.

1. Двокомпонентний MIM (2C-MIM)

Поверхня пориста, а внутрішнє ядро ​​щільне

Як спосіб виготовлення біметалічних деталей люди розробили процес 2C-MIM (двокомпонентний MIM). Основна перевага процесу 2C-MIM полягає в тому, що два матеріали з різними властивостями можна безпосередньо поєднувати в одному виробничому процесі, таким чином зменшуючи наступні спільні операції (такі як зварювання, заклепки, монтаж кріплень тощо).

Деталі, які може виготовляти 2C-MIM, варіюються від порожнистих деталей зі складною внутрішньою структурою до гнучких знімних компонентів.

Метою всіх досліджень є виробництво функціональних покращених інженерних частин за вигідною ціною. Для деталей, які легко зношуються, ви можете лише локально зміцнити ключові частини, такі як поверхня тертя, за допомогою більш твердих або більш зносостійких матеріалів, а інші конструктивні частини за допомогою відносно недорогих матеріалів.

Щоб виготовити біметалічні деталі, простого розуміння форми лиття під тиском двох матеріалів для ін’єкцій недостатньо, ключовим є те, що два матеріали повинні бути здатні спікатися в одній печі та в одній атмосфері спікання. Оскільки швидкість усадки двох частин неоднакова під час спікання, це може призвести до розшарування або розтріскування. А при утворенні шкідливої ​​фази по межі також можуть поширюватися леговані елементи, що знижує властивості матеріалу.

Малюнок 17-4PH/316L композитний зразок на розтяг, виготовлений шляхом спільного вприскування

Завдяки координації факторів обробки оптимізується якість деталей 2C-MIM. Завдяки своїй унікальній здатності виготовляти деталь із різними властивостями матеріалу без будь-яких монтажних робіт, процес 2C-MIM безперечно розширить ринок застосування Індустрія МІМ.

Якщо діапазон розміру частинок порошку менше 1 мкм, слід використовувати спеціальні ін’єкційні матеріали для адаптації до проблем, викликаних великою площею поверхніпорошкове лиття під тиском і знежирення.

2. Процес лиття під тиском мікрометалу (μ-MIM)

Реакційна чашка з нержавіючої сталі для мікроін'єкцій

Продукти та системи стають мініатюрними, що означає, що структурні та функціональні частини складних систем стають все меншими.

Це вимагає не лише використання сучасних матеріалів із відповідними фізичними властивостями, а й мікромініатюрних геометричних особливостей для збільшення кількості інтегрованих функцій.

Тому необхідно розробити високоефективні та надійні методи виготовлення мікродеталей або частин мікроструктури, а деталі мікроструктури, виготовлені за допомогою μ-MIM, можна використовувати для заміни пластикових деталей для отримання переваг механічних властивостей, стійкості до корозії або високотемпературних властивостей металевих матеріалів.

Успіх цього нового виробничого процесу ґрунтується на тому факті, що його конкурентний процес обмежений матеріалами, які піддаються механічній обробці, або потужністю масового виробництва, і альтернативи μ-MIM немає.

Технологія LIGA (поєднання літографії та гальванопластики) зазвичай підходить лише для 2D геометрії та обмежена гальванопластикою з точки зору вибору матеріалу.

Інші методи, такі як методи електрохімічного мікровиробництва, мікроподрібнення та мікроподрібнення, походять від індустрії мікроелектроніки на основі кремнію та мають можливість вирішувати елементи розміром лише 1 мкм, але вони не підходять для масового виробництва3D частини.

Тепер мікродеталі, виготовлені за допомогою μ-MIM, можуть мати розмір лише 5 мкм. Однак, щоб оптимізувати продуктивність, наприклад, підтримувати форму відповідно до характеристик потоку або деталей, були розроблені спеціальні ін’єкційні матеріали, які цілком можливі для субмікронних або нанометричних розмірів, необхідних для μ-MIM.

Загалом, для мікродеталей MIM може відтворювати елементи приблизно в 10 разів більші за середній розмір частинок, що особливо підходить для мікродеталей. Якщо ви хочете створити менші деталі, вам потрібно застосувати менший порошок. Зараз доступний металевий порошок становить 1 мкм. Деякі порошки є надто реакційноздатними для отримання порошків у цьому діапазоні розмірів частинок (наприклад, Ti), тоді як інші металеві порошки легше виготовляти за допомогою спеціального аерозольного випаровування (наприклад, нержавіюча сталь).

Якщо діапазон розмірів частинок порошку менше 1 мкм, слід використовувати спеціальні ін’єкційні матеріали, щоб адаптуватись до проблем, спричинених великою площею поверхні порошкового лиття під тиском та знежирення.

Зображення шестерні та робочого колеса з мікроін’єкційної нержавіючої сталі

Наразі μ-MIM все ще перебуває на стадії інкубації та значною мірою розвивається паралельно з процесом 2C-MIM. По-перше, обидва процеси зараз у виробництві, але обидва проходять технологічне впровадження та техніко-економічні обґрунтування для широкого спектру мікродеталей або мікроструктурних частин.

Початкові цілі конкурентоспроможних досліджень і розробок мають вирішальне значення на шляху до успіху на ринку, але лише шляхом розробки матеріалів і виробничих процесів навколо можливостей 2C-μ-MIM у галузі в поєднанні з освітою інженерів і техніків можна досягти справжніх проривів.

За останні шість місяців застосування кераміки та 3D-скла в мобільних телефонах привертає все більше уваги, з’явилося також багато двосторонніх моделей 3D-скла та керамічної структури. Все більше і більше підприємств мають цю галузь, демонструючи розквіт сотні квітів, деякі нові технології, нові процеси, нові матеріали, такі як: нержавіюча сталь, титановий сплав, каркас MIM, керамічна задня кришка, аспекти процесу, такі як розробка текстури обробки скла, новий процес розпилення чорнила, друк і злиття антен; Як покращити пропускну здатність 3D-скла, зменшити споживання енергії та підвищити ефективність, стало складною проблемою для всієї галузі.

  Лиття металу під тиском⎮Порошкова металургія⎮Про нас