Viimastel aastatel onmikrometalli survevaluprotsess (μ-MIM)on välja töötatud eesmärgiga toota metalle ja sulameid, mida saab kasutada mikroosade ja mikrostruktuuriga pindade masstootmiseks. μ-MIM suurendab oluliselt metallide ja sulamite kättesaadavust mikrorakenduste jaoks, nagu uued materjalid, millel on kõrge temperatuuri stabiilsus, tugevus ja sitkus, samuti soojusjuhtivus ja magnetism.

Lisaks võimaldab μ-MIM-i poolt välja töötatud bimetallitootmisprotsess võrreldes plastist mikrosissepritsevormimisega ühendada survevaluprotsessi ajal kahte erinevat metallmaterjali (bimetalli kaassissepritse).

1. Kahekomponendiline MIM (2C-MIM)

Pind on poorne ja sisemine südamik on tihe

Bimetallosade valmistamise meetodina on inimesed välja töötanud 2C-MIM (kahekomponendilise MIM) protsessi. 2C-MIM protsessi peamiseks eeliseks on see, et kahte erinevate omadustega materjali saab otse kombineerida ühes tootmisprotsessis, vähendades nii järgnevaid liiteoperatsioone (nagu keevitamine, neetimine, kinnituskomplekt jne).

Osad, mida 2C-MIM saab valmistada, ulatuvad keeruka sisestruktuuriga õõnsatest osadest kuni paindlike eemaldatavate komponentideni.

Kõigi uuringute eesmärk on toota soodsate kuludega funktsionaalseid täiustatud tehnilisi osi. Kergesti kuluvate osade puhul saate peamisi osi, nagu hõõrdepinda, tugevdada ainult tugevamate või kulumiskindlamate materjalidega ning muid konstruktsiooniosi suhteliselt odavate materjalidega.

Bimetallosade valmistamiseks ei piisa kahe survematerjali survevaluvormi mõistmisest, peamine on see, et neid kahte materjali peab saama paagutada samas ahjus ja samas paagutamisatmosfääris. Kuna kahe osa kokkutõmbumiskiirus ei ole paagutamise ajal sama, võib see põhjustada delaminatsiooni või pragunemist. Ja kui tekib kahjulik faas, võivad legeeritud elemendid levida ka mööda piiri, mis vähendab materjali omadusi.

Joonis 17-4PH/316L koosinjektsiooniga valmistatud tõmbeliitproov

Töötlemistegurite koordineerimisega optimeeritakse 2C-MIM osade kvaliteeti. Tänu ainulaadsele võimele valmistada erinevate materjaliomadustega detaile ilma monteerimistöödeta laiendab 2C-MIM protsess kindlasti seadmete rakenduste turgu. MIM tööstus.

Kui pulbri osakeste suurus on alla 1 um, tuleks kasutada spetsiaalseid süstimismaterjale, et kohaneda probleemidega, mis on põhjustatud pulbri suurest pindalast.pulbri survevalu ja rasvaärastus.

2. Mikrometallide survevaluprotsess (μ-MIM)

Mikrosüstiga roostevabast terasest reaktsiooninõu

Tooted ja süsteemid muutuvad miniatuurseks, mis tähendab, et keerukate süsteemide struktuursed ja funktsionaalsed osad muutuvad järjest väiksemaks.

See nõuab mitte ainult täiustatud materjalide kasutamist, millel on sobivad füüsikalised omadused, vaid ka mikrominiatuursete geomeetriliste tunnuste kasutamist, et suurendada integreeritud funktsioonide arvu.

Seetõttu on vaja välja töötada ülitõhusad ja töökindlad meetodid mikroosade või mikrokonstruktsiooniosade valmistamiseks ning μ-MIM-iga toodetud mikrostruktuuridetaile saab kasutada plastosade asendamiseks, et saada metallmaterjalide mehaaniliste omaduste, korrosioonikindluse või kõrge temperatuuriga omaduste eeliseid.

Selle uue tootmisprotsessi edu põhineb asjaolul, et selle konkurentsivõimelist protsessi piiravad mehaaniliselt töödeldavad materjalid või masstootmisvõimsus ning μ-MIM-ile pole alternatiivi.

LIGA-tehnoloogia (litograafia ja elektroformimise kombinatsioon) sobib tavaliselt ainult 2D-geomeetria jaoks ja seda piirab materjali valikul elektroformeerimine.

Teised tehnikad, nagu elektrokeemilised mikrotootmismeetodid, mikrojahvatamine ja mikrolihvimine, pärinevad ränipõhisest mikroelektroonikatööstusest ja on võimelised lahendama nii väikseid omadusi kui 1 μm, kuid need ei sobi seadmete masstootmiseks.3D osad.

Nüüd võivad μ-MIM-iga toodetud mikroosad olla nii väikesed kui 5 μm. Kuid jõudluse optimeerimiseks, näiteks kuju säilitamiseks vastavalt vooluomadustele või osadele, on välja töötatud spetsiaalsed süstimismaterjalid, mis on täielikult võimalikud μ-MIM-i jaoks vajaliku submikroni või nanomeetri jaoks.

Üldiselt suudab MIM mikroosade puhul replitseerida umbes 10-kordse keskmise osakese suuruse omadusi, mis sobib eriti hästi mikroosade jaoks. Kui soovite luua väiksemaid funktsioone, peate peale kandma väiksemat pulbrit. Nüüd on saadaolev metallipulber 1 μm. Mõned pulbrid on selles osakeste suurusvahemikus (nt Ti) olevate pulbrite tootmiseks liiga reaktiivsed, samas kui teisi metallipulbreid on lihtsam toota spetsiaalse aerosooli aurustamisega (nt roostevaba teras).

Kui pulbri osakeste suurus on alla 1 um, tuleks kasutada spetsiaalseid süstimismaterjale, et kohaneda probleemidega, mis on põhjustatud pulbri survevalu ja rasvaärastuse suurest pindalast.

Pilt mikrosissepritsega roostevabast terasest hammasratas ja tiivik

Praegu on μ-MIM endiselt inkubatsioonifaasis ja areneb suures osas paralleelselt 2C-MIM protsessiga. Esiteks on mõlemad protsessid praegu tootmises, kuid mõlemas toimub tehnoloogia juurutamine ja teostatavusuuringud mitmesuguste mikroosade või mikrostruktuuriosade jaoks.

Esialgsed konkurentsivõimelised teadus- ja arendustegevuse eesmärgid on turul edu saavutamisel kriitilise tähtsusega, kuid tõelisi läbimurdeid on võimalik saavutada ainult materjalide ja tootmisprotsesside väljatöötamise kaudu, mis vastavad 2C-μ-MIM-i võimalustele tööstuses, koos inseneride ja tehnikute haridusega.

Viimase poole aasta jooksul, kui keraamika ja 3D-klaasi kasutamine mobiiltelefonides on üha enam tähelepanu pälvinud, on ilmunud ka palju kahepoolseid 3D-klaasi ja keraamilisi konstruktsioonimudeleid. Üha enamatel ettevõtetel on see tööstusharu, mis näitab saja lille õitsengut, on välja töötatud mõned uued tehnoloogiad, uued protsessid, uued materjalid, näiteks: roostevaba teras, titaanisulam, MIM-raam, keraamiline tagakaas, protsessi aspektid, näiteks klaasi kaunistamise protsessi tekstuuri arendamine, tindipihusti uus protsess, trükkimine ja antenni liitmine; 3D-klaasi läbilaskevõime parandamine, energiatarbimise vähendamine ja tõhususe parandamine on muutunud kogu tööstuse jaoks keeruliseks probleemiks.

  Metalli survevalu⎮Pulbermetallurgia⎮Meie kohta