Nuwe metaal spuitgiet: μ-MIM-proses en 2C-MIM-proses

In onlangse jare het diemikro-metaal spuitgietproses (μ-MIM) is ontwikkel met die doel om metale en legerings te vervaardig wat gebruik kan word vir massaproduksie van mikro-onderdele en mikrostruktuur-oppervlaktes. μ-MIM verhoog die beskikbaarheid van metale en legerings vir mikro-toepassings aansienlik, soos nuwe materiale met hoë temperatuurstabiliteit, sterkte en taaiheid, sowel as termiese geleidingsvermoë en magnetisme.

Daarbenewens, in vergelyking met die plastiek-mikro-spuitgietwerk, stel die bimetaalproduksieproses wat deur die μ-MIM ontwikkel is, twee verskillende metaalmateriale in staat om tydens die spuitgietproses aan mekaar verbind te word (bimetaal-ko-inspuiting).

1. Twee-komponent MIM (2C-MIM)

 

 Die oppervlak is poreus en die binnekern is dig

Die oppervlak is poreus en die binnekern is dig

 

As 'n metode om bimetaalonderdele te vervaardig, het mense die 2C-MIM (Two-Component MIM) proses ontwikkel. Die hoofvoordeel van die 2C-MIM-proses is dat twee materiale met verskillende eienskappe direk in 'n enkele produksieproses gekombineer kan word, en sodoende die daaropvolgende gesamentlike bewerkings (soos sweiswerk, klinknagels, hegsamestelling, ens.) verminder.

Die onderdele wat 2C-MIM kan vervaardig, wissel van hol onderdele met komplekse interne strukture tot buigsame afneembare komponente.

Die doel van alle navorsing is om funksionele verbeterde ingenieursonderdele teen 'n gunstige koste te vervaardig. Vir dele wat maklik is om te dra, kan jy slegs die sleutelonderdele soos die wrywingoppervlakte plaaslik versterk met harder of meer slytvaste materiale, en ander strukturele dele met relatief laekoste-materiale.

Om bimetaalonderdele te vervaardig, is dit nie genoeg om bloot die spuitgietvorm van die twee spuitmateriaal te verstaan ​​nie, die sleutel is dat die twee materiale in dieselfde oond en in dieselfde sinteratmosfeer gesinter moet kan word. Omdat die krimptempo van die twee dele nie dieselfde is tydens sintering nie, kan dit lei tot delaminering of krake. En wanneer 'n skadelike fase gevorm word, kan gelegeerde elemente ook langs die grens versprei, wat die eienskappe van die materiaal verminder.

 Die 17-4PH 316L saamgestelde trekmonster voorberei deur gesamentlike inspuiting

Figuur 17-4PH/316L saamgestelde trekmonster voorberei deur mede-inspuiting

 

Deur die bewerkingsfaktore te koördineer, word die kwaliteit van 2C-MIM-onderdele geoptimaliseer. As gevolg van sy unieke vermoë om 'n onderdeel met verskillende materiaal eienskappe te maak sonder enige monteerwerk, sal die 2C-MIM proses sekerlik die toepassingsmark van die MIM bedryf.

As die deeltjiegrootte-reeks van die poeier onder 1um is, moet spesiale inspuitingsmateriaal gebruik word om aan te pas by die probleme wat veroorsaak word deur die groot oppervlakte van diepoeier spuitgiet en ontvetting.

 

2. Mikrometaal spuitgietproses (μ-MIM)

Mikro-inspuiting vlekvrye staal reaksieskottel

Mikro-inspuiting vlekvrye staal reaksieskottel

 

Produkte en stelsels word geminiaturiseer, wat beteken dat strukturele en funksionele dele in komplekse stelsels al hoe kleiner word.

Dit vereis nie net die gebruik van gevorderde materiale met toepaslike fisiese eienskappe nie, maar ook mikro-geminiaturiseerde geometriese kenmerke om die aantal geïntegreerde funksies te vermeerder.

Daarom is dit nodig om hoogs effektiewe en betroubare metodes te ontwikkel vir die vervaardiging van mikro-onderdele of mikro-struktuur dele, en mikro-struktuur dele vervaardig met μ-MIM kan gebruik word om plastiek dele te vervang om die voordele van meganiese eienskappe, weerstand teen korrosie te verkry of hoë temperatuur eienskappe van metaal materiale.

Die sukses van hierdie nuwe vervaardigingsproses is gebaseer op die feit dat die mededingende proses daarvan beperk word deur bewerkbare materiale of massaproduksievermoë, en daar is geen alternatief vir μ-MIM nie.

LIGA-tegnologie ('n kombinasie van litografie en elektrovorming) is gewoonlik slegs geskik vir 2D-meetkunde, en word beperk deur elektroformering in terme van materiaalkeuse.

Ander tegnieke, soos elektrochemiese mikro-vervaardigingsmetodes, mikro-maal en mikro-maal, kom uit die silikon-gebaseerde mikro-elektroniese industrie en het die vermoë om eienskappe so klein as 1μm op te los, maar hulle is nie geskik vir massaproduksie van3D dele.

Nou kan mikroonderdele wat met μ-MIM vervaardig word so klein as 5μm in kenmerkgrootte wees. Ten einde werkverrigting te optimaliseer, soos om vorm te behou volgens vloeieienskappe of dele, is spesiale inspuitingsmateriale egter ontwikkel wat ten volle moontlik is vir die submikron of nanometer wat benodig word vir μ-MIM.

Oor die algemeen, vir mikroonderdele, kan MIM kenmerke van ongeveer 10 keer die gemiddelde deeltjiegrootte herhaal, wat veral geskik is vir mikroonderdele, as jy kleiner kenmerke wil skep, moet jy 'n kleiner poeier aanwend. Nou is die beskikbare metaalpoeier 1μm. Sommige poeiers is te reaktief om poeiers in hierdie deeltjiegroottereeks te produseer (bv. Ti), terwyl ander metaalpoeiers makliker vervaardig kan word met spesiale aërosolverdamping (bv. vlekvrye staal).

As die deeltjiegrootte-reeks van die poeier onder 1um is, moet spesiale spuitmateriaal gebruik word om aan te pas by die probleme wat veroorsaak word deur die groot oppervlakte van die poeierspuitgiet en ontvetting.

 

Mikro-inspuiting vlekvrye staal ratte en waaiers

Foto mikro-inspuiting vlekvrye staal rat en stuwer

Tans is μ-MIM nog in die inkubasiestadium en ontwikkel grootliks parallel met die 2C-MIM-proses. Eerstens is albei prosesse nou in produksie, maar albei ondergaan tegnologie-ontplooiing en uitvoerbaarheidstudies vir 'n wye verskeidenheid mikro-onderdele of mikro-strukturele dele.

Aanvanklike mededingende navorsings- en ontwikkelingsdoelwitte is van kritieke belang op hul pad na marksukses, maar slegs deur die ontwikkeling van materiale en produksieprosesse rondom die moontlikhede van 2C-μ-MIM in die bedryf, tesame met die opleiding van ingenieurs en tegnici, kan werklike deurbrake bereik word.

In die afgelope ses maande, met die toepassing van keramiek en 3D-glas in selfone wat al hoe meer aandag gekry het, is daar ook baie dubbelzijdige 3D-glas- en keramiekstruktuurmodelle. Meer en meer ondernemings het hierdie bedryf, wat die florering van honderd blomme toon, 'n paar nuwe tegnologieë, nuwe prosesse, nuwe materiale is ontwikkel, soos: vlekvrye staal, titaniumlegering, MIM-raam, keramiek-agterblad, prosesaspekte soos, glasversiering proses tekstuur ontwikkeling, ink spuit nuwe proses, druk en antenna samesmelting; Hoe om die 3D-glas slaagsyfer te verbeter, energieverbruik te verminder en doeltreffendheid te verbeter, het 'n moeilike probleem vir die hele bedryf geword.

  Metaal spuitgietwerkPoeiermetallurgieOor ons


Postyd: Nov-10-2023