최근 몇 년 동안,마이크로 금속 사출 성형 공정 (μ-MIM)대량 생산이 가능한 미세 부품 및 미세 구조 표면의 금속 및 합금을 제조한다는 목표로 개발되었습니다. μ-MIM은 고온 안정성, 강도 및 인성, 열 전도성 및 자성을 갖춘 신소재와 같은 미세 응용 분야에서 금속 및 합금의 가용성을 크게 높입니다.
또한, μ-MIM이 개발한 바이메탈 생산 공정은 플라스틱 미세사출 성형과 비교해 사출 성형 공정 중에 두 가지 다른 금속 소재를 연결하는(바이메탈 공동사출) 것이 가능합니다.
1. 2성분 MIM (2C-MIM)
표면은 다공성이고 내부 코어는 밀도가 높습니다.
바이메탈 부품을 제조하는 방법으로, 사람들은 2C-MIM(Two-Component MIM) 공정을 개발했습니다. 2C-MIM 공정의 주요 장점은 서로 다른 특성을 가진 두 가지 재료를 단일 생산 공정에서 직접 결합할 수 있어 후속 조인트 작업(용접, 리벳팅, 고정 조립 등)을 줄일 수 있다는 것입니다.
2C-MIM이 제조할 수 있는 부품은 복잡한 내부 구조를 가진 중공 부품부터 유연하게 분리 가능한 구성품까지 다양합니다.
모든 연구의 목적은 유리한 비용으로 기능적으로 향상된 엔지니어링 부품을 생산하는 것입니다. 마모되기 쉬운 부품의 경우 마찰 표면과 같은 핵심 부품만 더 단단하거나 더 내마모성 있는 재료로 국부적으로 강화할 수 있으며, 다른 구조 부품은 비교적 저렴한 재료로 강화할 수 있습니다.
바이메탈 부품을 제조하려면 두 사출 재료의 사출 성형 형상을 이해하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 중요한 것은 두 재료가 동일한 용광로와 동일한 소결 분위기에서 소결될 수 있어야 한다는 것입니다. 소결 중 두 부품의 수축률이 같지 않기 때문에 박리 또는 균열이 발생할 수 있습니다. 그리고 유해한 상이 형성되면 합금 원소도 경계를 따라 퍼져 재료의 특성을 저하시킬 수 있습니다.
그림 17-4공동사출법으로 제조한 PH/316L 복합인장시편
가공 요소를 조정함으로써 2C-MIM 부품의 품질이 최적화됩니다. 조립 작업 없이 다양한 재료 특성을 가진 부품을 만들 수 있는 고유한 능력으로 인해 2C-MIM 공정은 응용 시장을 확장할 것입니다. MIM 산업.
분말의 입자 크기 범위가 1um 미만인 경우, 분말의 큰 표면적에 의해 발생하는 문제에 적응하기 위해 특수 주입 재료를 사용해야 합니다.분말 사출 성형 및 탈지.
2. 마이크로 금속 사출 성형 공정 (μ-MIM)
마이크로인젝션 스테인리스 스틸 반응 접시
제품과 시스템이 소형화되고 있으며, 이는 복잡한 시스템의 구조적, 기능적 부분이 점점 더 작아지고 있음을 의미합니다.
이를 위해서는 적절한 물리적 특성을 지닌 첨단 소재를 사용해야 할 뿐만 아니라, 통합 기능의 수를 늘리기 위해 초소형화된 기하학적 특징도 필요합니다.
따라서 미세 부품 또는 미세 구조 부품을 제조하기 위한 고효율 및 신뢰성 있는 방법을 개발하는 것이 필요하며, μ-MIM으로 제조된 미세 구조 부품은 플라스틱 부품을 대체하여 금속 재료의 기계적 특성, 내식성, 고온 특성과 같은 이점을 얻을 수 있습니다.
이 새로운 제조 공정의 성공은 기계 가공 가능한 소재나 대량 생산 능력에 의해 경쟁 공정이 제한을 받고 있으며, μ-MIM을 대체할 수 있는 공정이 없다는 사실에 기초합니다.
LIGA 기술(리소그래피와 전기도금을 결합한 기술)은 일반적으로 2D 기하 구조에만 적합하며, 재료 선택 측면에서 전기도금의 제한을 받습니다.
전기화학적 마이크로 제조 방법, 마이크로 밀링 및 마이크로 연삭과 같은 기타 기술은 실리콘 기반 마이크로 전자 산업에서 유래되었으며 1μm만큼 작은 기능을 해결할 수 있는 능력이 있지만 대량 생산에는 적합하지 않습니다.3D 부품.
현재, μ-MIM으로 생산된 마이크로 부품은 피처 크기가 5μm만큼 작을 수 있습니다. 그러나 흐름 특성이나 부품에 따라 모양을 유지하는 것과 같은 성능을 최적화하기 위해 μ-MIM에 필요한 서브마이크론 또는 나노미터에 대해 완전히 가능한 특수 주입 재료가 개발되었습니다.
일반적으로 마이크로 부품의 경우 MIM은 평균 입자 크기의 약 10배의 특징을 복제할 수 있으며, 이는 특히 마이크로 부품에 적합합니다. 더 작은 특징을 만들려면 더 작은 분말을 적용해야 합니다. 현재 사용 가능한 금속 분말은 1μm입니다. 일부 분말은 이 입자 크기 범위에서 분말을 생산하기에는 너무 반응성이 있지만(예: Ti), 다른 금속 분말은 특수 에어로졸 증발로 생산하기가 더 쉽습니다(예: 스테인리스 스틸).
분말의 입자 크기 범위가 1um 미만인 경우, 분말 사출 성형의 넓은 표면적과 탈지로 인해 발생하는 문제에 적응하기 위해 특수 사출 재료를 사용해야 합니다.
사진 마이크로인젝션 스테인리스 기어 및 임펠러
현재 μ-MIM은 아직 인큐베이션 단계에 있으며, 2C-MIM 공정과 병행하여 크게 개발되고 있습니다. 첫째, 두 공정 모두 현재 생산 중이지만, 둘 다 광범위한 미세 부품 또는 미세 구조 부품에 대한 기술 출시 및 타당성 연구를 거치고 있습니다.
시장에서 성공하기 위해서는 초기 경쟁적 연구 및 개발 목표가 중요하지만, 업계에서 2C-μ-MIM의 가능성을 중심으로 재료 및 생산 공정을 개발하고 엔지니어와 기술자를 교육해야만 진정한 혁신을 이룰 수 있습니다.
지난 6개월 동안, 휴대전화에서 세라믹과 3D 유리의 응용이 점점 더 주목을 받으면서, 양면 3D 유리와 세라믹 구조 모델도 많이 등장했습니다. 점점 더 많은 기업이 이 산업을 가지고 있으며, 백화의 꽃을 피우고 있으며, 스테인리스 스틸, 티타늄 합금, MIM 프레임, 세라믹 백 커버, 유리 장식 공정 질감 개발, 잉크 스프레이 신공정, 인쇄 및 안테나 융합과 같은 공정 측면이 개발되었습니다. 3D 유리 통과율을 개선하고, 에너지 소비를 줄이고, 효율성을 개선하는 방법은 전체 산업에 어려운 문제가 되었습니다.
게시 시간: 2023년 11월 10일