[Technológia] Nová technológia vstrekovania kovov: μ- Úvod do procesu MIM a 2C-MIM

[Technológia] Nová technológia vstrekovania kovov: μ- Úvod do procesu MIM a 2C-MIM

V skutočnosti to nie je príliš nová technológia. Bol použitý vo výrobe^_^

V posledných rokoch, s cieľom vyrábať kovy a zliatiny, ktoré možno použiť na hromadnú výrobu mikrosúčiastok a mikroštruktúrnych povrchov, bol vyvinutý proces vstrekovania mikrokovov (μ-MIM). μ-MIM výrazne zlepšil dostupnosť kovov a zliatin pre mikroaplikácie, ako sú nové materiály s vysokou teplotnou stabilitou, pevnosťou a húževnatosťou, ako aj tepelnou vodivosťou a magnetizmom.

Okrem toho, v porovnaní s mikro vstrekovaním plastov, μ- Proces výroby bimetalov vyvinutý spoločnosťou MIM umožňuje spojenie dvoch rôznych kovových materiálov (spoločné vstrekovanie bimetalov) počas procesu vstrekovania.

Malý redaktor vytiahol časť obsahu z priemyselných prác a stručne predstavil súčasnú situáciu týchto dvoch procesov.

1. Bimetalové spoločné vstrekovanie 2C-MIM (dvojzložkový MIM)

[Technológia] Nová technológia vstrekovania kovov: μ- Úvod do procesu MIM a 2C-MIM

Pórovitý povrch a husté vnútorné jadro titánových implantátov

Ako spôsob výroby bimetalových dielov bol vyvinutý proces 2C-MIM (dvojzložkový MIM). Hlavnou výhodou procesu 2C-MIM je, že v jednom výrobnom procese je možné priamo kombinovať dva materiály s rôznymi vlastnosťami, čím sa redukujú následné spojovacie operácie (ako je zváranie, nitovanie, upevňovacia montáž atď.).

Sortiment dielov, ktoré môže 2C-MIM vyrobiť, zahŕňa duté diely so zložitými vnútornými štruktúrami až po flexibilné odnímateľné komponenty.

Účelom všetkých štúdií je výroba konštrukčných dielov so zvýšenou funkčnosťou za priaznivú cenu. Pre diely, ktoré sa ľahko opotrebúvajú, je možné tvrdé materiály alebo materiály odolné voči opotrebovaniu použiť len na lokálne vystuženie kľúčových častí, ako sú trecie plochy, a ostatné konštrukčné diely môžu byť vyrobené z relatívne lacných materiálov.

Na výrobu bimetalických dielov nestačí jednoducho pochopiť tvar vstrekovania dvoch vstrekovaných materiálov. Kľúčom je, že tieto dva materiály sa musia dať spekať v tej istej peci a pod rovnakou atmosférou spekania. Pretože zmršťovanie dvoch častí je počas spekania odlišné, môže spôsobiť delamináciu alebo praskanie. Taktiež, keď sa vytvoria škodlivé fázy, legujúce prvky budú tiež difundovať pozdĺž hranice, čo zníži výkon materiálu.

[Technológia] Novévstrekovanie kovovtechnológia: μ- Úvod do MIM a 2C-MIM procesu

17-4Kompozitná ťahová vzorka PH/316L pripravená spoločným vstrekovaním

Koordináciou faktorov spracovania je možné optimalizovať kvalitu dielov 2C-MIM. Vďaka svojej jedinečnej schopnosti môže mať diel rôzne materiálové vlastnosti bez akejkoľvek montážnej operácie. Preto proces 2C-MIM určite rozšíri aplikačný trh v odvetví MIM.

2. Proces vstrekovania mikrokov (μ- MIM)

[Technológia] Nová technológia vstrekovania kovov: μ- Úvod do procesu MIM a 2C-MIM

Mikroinjekčná reakčná nádoba z nehrdzavejúcej ocele

Produkty a systémy majú tendenciu k miniaturizácii, čo znamená, že štruktúra a funkčné časti v zložitých systémoch budú čoraz menšie.

To si vyžaduje nielen použitie pokročilých materiálov s vhodnými fyzikálnymi vlastnosťami, ale aj mikrominiaturizáciu geometrických prvkov, aby sa zvýšil počet integrovaných funkcií.

Preto je potrebné vyvinúť vysoko efektívne a spoľahlivé metódy výroby mikrosúčiastok alebo mikroštruktúrnych súčiastok μ- Mikroštruktúrne súčiastky vyrábané MIM je možné použiť ako náhradu plastových súčiastok pre získanie výhod mechanických vlastností, odolnosti proti korózii alebo vysokej teplote výkon kovových materiálov.

Úspech tohto nového výrobného procesu je založený na skutočnosti, že jeho konkurenčný proces je obmedzený spracovateľnými materiálmi alebo veľkou výrobnou kapacitou a neexistuje náhrada kakaa μ-MIM.

Technológia LIGA (kombinácia fotolitografie a elektroformovania) je vo všeobecnosti použiteľná len pre 2D geometriu a je obmedzená elektroformovaním pri výbere materiálu.

Ostatné technológie, ako sú elektrochemické mikrovýrobné metódy, mikrofrézovanie a mikrobrúsne technológie, všetky pochádzajú z mikroelektronického priemyslu na báze kremíka a všetky majú schopnosť riešiť problémy už od 1 μ Schopnosť m vlastností, nie je však vhodný na hromadnú výrobu 3D dielov.

Teraz použite μ- Veľkosť mikročastí vyrobených pomocou MIM môže byť len 5 μm. Aby sa však optimalizoval výkon, napríklad podľa prietokových charakteristík alebo tvaru dielu, ľudia vyvinuli úplne možné μ-submikrónové alebo nanometrové špeciálne vstrekovacie materiály požadované MIM.

Všeobecne povedané, pre mikrosúčiastky môže MIM replikovať vlastnosti približne 10-násobku priemernej veľkosti častíc, čo je obzvlášť použiteľné pre mikročastice. Ak chcete vyrábať menšie prvky, musíte použiť jemnejší prášok. Teraz je dostupný kovový prášok 1 μm. Niektoré prášky sú príliš aktívne na výrobu práškov tohto rozsahu veľkostí (napríklad Ti), zatiaľ čo iné kovové prášky sa ľahšie vyrábajú špeciálnou atomizáciou (napríklad nehrdzavejúca oceľ).

Ak je rozsah veľkosti častíc prášku menší ako 1 um, mali by sa použiť špeciálne vstrekovacie materiály na prispôsobenie sa problémom spôsobeným vstrekovaním s veľkou plochou a odmasťovaním prášku.

[Technológia] Nová technológia vstrekovania kovov: μ- Úvod do procesu MIM a 2C-MIM

Mikroinjekčné ozubené koleso a obežné koleso z nehrdzavejúcej ocele

Teraz? μ-MIM je stále v štádiu kultivácie a vo všeobecnosti sa vyvíja súbežne s procesom 2C-MIM. Po prvé, oba tieto procesy boli použité vo výrobe, ale oba sú v procese zavádzania technológie a štúdie realizovateľnosti na rôznych mikročastiach alebo častiach mikroštruktúry.

Na ceste k úspešnému vstupu na trh sú kľúčovou prácou predbežné konkurencieschopné výskumné a vývojové ciele, ale len zameraním sa na 2C v priemysle- μ- Možnosť MIM vyvíjať materiály a výrobné procesy, spojená so vzdelaním v strojárstve a technických personál, môže dosiahnuť skutočný prielom.