1. Quy trình Wiech

Quy trình Wiech được đại diện bởi bằng sáng chế do Wiech phát minh năm 1980 và đã được cải tiến nhiều lần. Hệ thống keo dán cơ bản của quy trình Wiech bao gồm sáp parafin và nhựa nhiệt dẻo. Chất kết dính và bột được trộn trên thiết bị cắt lưỡi dao hình chữ “Z” hoặc “Σ”. Quy trình tẩy dầu mỡ ban đầu là một quy trình hai bước, trong đó phôi định hình MIM đầu tiên được đặt trong bình chân không và được gia nhiệt đến hoặc cao hơn nhiệt độ chảy của chất kết dính, sau đó dung môi được từ từ thêm vào bình chứa phôi định hình ở dạng khí. Dung môi dạng khí đi vào phôi định hình để hòa tan chất kết dính, và khi hòa tan đến một mức độ nhất định, dung dịch dung môi của chất kết dính sẽ thoát ra khỏi phôi định hình. Phôi định hình đã loại bỏ phần lớn chất kết dính được ngâm trong dung môi lỏng để loại bỏ phần chất kết dính còn lại. Cuối cùng, phôi định hình được gia nhiệt trước để loại bỏ một phần chất kết dính và dung môi còn sót lại, và sản phẩm hoàn thiện được thiêu kết. Quá trình này mất 3 ngày để tẩy dầu mỡ dung môi dạng khí.

Hiệu quả tẩy dầu mỡ rất thấp. Do nhiệt độ tẩy dầu mỡ cao hơn nhiệt độ chảy của chất kết dính, biến dạng rất nghiêm trọng. Sau đó, quy trình được chuyển sang tẩy dầu mỡ hoàn toàn bằng phương pháp phân hủy nhiệt, và thời gian tẩy dầu mỡ đã được rút ngắn đáng kể. Trong giai đoạn đầu phát triển của ngành công nghiệp MIM, hầu hết các công ty đều áp dụng quy trình Wiech. Cho đến nay, một số công ty vẫn sử dụng quy trình Wiech trong sản xuất. Tuy nhiên, quy trình Wiech có những nhược điểm như ứng suất phun phôi xanh cao, dễ nứt và biến dạng, và khó sản xuất các chi tiết có kích thước lớn.

2 Quy trình Injectionamax

Johnson của AMAX Metal Injection Molding USA đã phát minh ra quy trình Injectamax vào năm 1988. Ưu điểm chính của quy trình này là chất kết dính của nó bao gồm parafin, dầu thực vật và polymer. Dầu thực vật ở dạng lỏng khi được phun và làm mát, giúp thể tích phôi định hình thay đổi ít trước và sau khi phun, đồng thời làm giảm ứng suất bên trong phôi định hình. Khi tẩy dầu mỡ, một dung môi như trichloroethane được sử dụng để hòa tan chọn lọc dầu thực vật và sáp parafin trước, trong khi các thành phần không hòa tan không bị hòa tan. Quá trình này mở các lỗ rỗng và sau đó loại bỏ chất kết dính còn lại bằng cách tẩy dầu mỡ nhiệt. Toàn bộ quá trình tẩy dầu mỡ diễn ra trong thời gian ngắn, chỉ 6 giờ, là một

Một phương pháp tẩy dầu mỡ nhanh hơn. Nhờ tính đơn giản, chi phí đầu tư thấp và hiệu quả cao, quy trình tẩy dầu mỡ bằng dung môi và tẩy dầu mỡ bằng nhiệt hai bước hiện đang được hầu hết các nhà máy áp dụng. Các công ty MIM và các nhà sản xuất.

3 Phương pháp Metamold

Quy trình Metamold là một quy trình tẩy dầu mỡ xúc tác MIM được Bloemacher, một công ty con của BSAF tại Đức, phát triển vào đầu những năm 1990. Đặc điểm kỹ thuật chính của phương pháp này là sử dụng nhựa polyether làm chất kết dính và xúc tác tẩy dầu mỡ nhanh chóng trong môi trường axit. Việc sử dụng nhựa polyether mạch dài làm chất kết dính, sử dụng độ phân cực của nhựa polyether để kết nối bột kim loại, có thể phù hợp với nhiều loại bột khác nhau. Formaldehyde bị phân hủy thành formaldehyde dưới tác động xúc tác của môi trường axit. Phản ứng phân hủy này xảy ra nhanh chóng ở nhiệt độ trên 110°C, đây là phản ứng chuyển đổi trực tiếp từ khí sang rắn. BASF ban đầu sử dụng axit nitric làm chất xúc tác, xúc tác tẩy dầu mỡ ở mức độ thấp hơn so với phản ứng trùng hợp.

Nhiệt độ làm mềm của nhựa aldehyde giúp tránh sự hình thành pha lỏng, có lợi cho việc kiểm soát biến dạng của phôi xanh và đảm bảo độ chính xác về kích thước sau khi thiêu kết. Quá trình tẩy nhờn xúc tác được thực hiện tại giao diện của chất kết dính trong môi trường khí quyển 2. Phôi tạo hình không có khí, và tốc độ tiến của giao diện phản ứng có thể đạt 1 ~ 4 mm/giờ. BASF sau đó đã phát triển một phương pháp mới sử dụng axit oxalic làm chất xúc tác, có thể được áp dụng cho hợp kim cứng và gốm sứ, mở rộng ứng dụng của quy trình Metamold. Một đặc điểm quan trọng của phương pháp Metamold là sử dụng chất xúc tác tẩy nhờn, không xuất hiện pha lỏng trong quá trình tẩy nhờn, giúp khắc phục nhược điểm dễ bị biến dạng của sản phẩm MIM và khó kiểm soát độ chính xác về kích thước. Đây là một bước đột phá lớn trong ngành công nghiệp MIM, và vì là chất tẩy nhờn xúc tác, thời gian tẩy nhờn được rút ngắn đáng kể và chi phí giảm. Kích thước lớn Các bộ phận MIM Có thể sản xuất bằng phương pháp Metamold. Với hệ thống thiêu kết và tẩy dầu mỡ liên tục của CREMER, việc sản xuất liên tục là khả thi, biến MIM thành công nghệ tạo hình gần như sạch PM thực sự cạnh tranh. Tuy nhiên, phương pháp này có một số vấn đề như thiết bị ăn mòn trong môi trường axit và xử lý khí thải, và chi phí đầu tư thiết bị chính tương đối cao.

Hens của công ty Thermal Precision Technology có trụ sở tại Hoa Kỳ đã phát triển một quy trình mới gọi là kim loại chính xác ép phun bột (PPIM). Công ty tuyên bố rằng việc sử dụng quy trình này sẽ đưa công nghệ MIM bước vào kỷ nguyên mới với chi phí thấp, độ chính xác cao, năng suất cao và khả năng thích ứng với môi trường. Các đặc điểm kỹ thuật chính của quy trình PPIM được thể hiện ở hai khía cạnh: một là sử dụng chất kết dính hòa tan trong nước. Chất kết dính bao gồm polyethylene glycol (PEG) là thành phần đầu tiên và một loại polymer liên kết ngang như polyvinyl butyral (PVB) là thành phần thứ hai. Do đó, quá trình tẩy dầu mỡ có thể được chia thành hai bước, bước đầu tiên được loại bỏ bằng phương pháp hòa tan trong nước (PEG), trong đó PVB vẫn ở trạng thái rắn liên kết ngang. Mặt khác, quy trình PPIM sử dụng bột kim loại được tạo thành từ việc triển khai các hạt có kích thước rộng, sử dụng bột thô và bột mịn, do đó lượng bột nạp vào được tăng lên, đối với bột thép không gỉ có thể đạt 74% (phần thể tích), giảm đáng kể độ co ngót kích thước. Nhờ hai cải tiến này, độ chính xác kích thước của sản phẩm có thể đạt ±0,11% bằng cách sử dụng Quy trình PPIM, là mức cao nhất trong số tất cả Quy trình MIM hiện tại.