Pastaraisiais metais,mikro metalo liejimo procesas (μ-MIM)buvo sukurtas siekiant gaminti metalus ir lydinius, kurie gali būti naudojami masinei mikrodalių ir mikrostruktūrų paviršių gamybai. μ-MIM labai padidina metalų ir lydinių prieinamumą mikronaudojimui, pavyzdžiui, naujoms medžiagoms, pasižyminčioms aukšto temperatūros stabilumu, stiprumu ir kietumu, taip pat šilumos laidumu ir magnetizmu.

Be to, lyginant su plastikiniu mikroįpurškimo formavimu, μ-MIM sukurtas bimetalo gamybos procesas leidžia sujungti dvi skirtingas metalines medžiagas (bendras bimetalo įpurškimas) liejimo proceso metu.

1. Dviejų komponentų MIM (2C-MIM)

Paviršius porėtas, o vidinė šerdis tanki

Kaip bimetalinių dalių gamybos būdą, žmonės sukūrė 2C-MIM (dviejų komponentų MIM) procesą. Pagrindinis 2C-MIM proceso privalumas yra tas, kad viename gamybos procese galima tiesiogiai sujungti dvi skirtingas savybes turinčias medžiagas, taip sumažinant vėlesnes sujungimo operacijas (pvz., suvirinimą, kniedijimą, tvirtinimo surinkimą ir kt.).

2C-MIM gali gaminti dalis nuo tuščiavidurių dalių su sudėtinga vidine struktūra iki lanksčių nuimamų komponentų.

Visų tyrimų tikslas – palankiomis sąnaudomis pagaminti patobulintas funkcines inžinerines dalis. Lengvai dėvimų dalių atveju pagrindines dalis, pvz., trinties paviršių, galite sustiprinti kietesnėmis arba atsparesnėmis dilimui medžiagomis ir kitas konstrukcines dalis santykinai pigiomis medžiagomis.

Norint gaminti bimetalines dalis, neužtenka vien suprasti dviejų įpurškimo medžiagų liejimo formą, svarbiausia yra tai, kad dvi medžiagas turi būti galima sukepinti toje pačioje krosnyje ir toje pačioje sukepinimo atmosferoje. Kadangi sukepinimo metu abiejų dalių susitraukimo greitis yra nevienodas, tai gali sukelti delaminaciją arba įtrūkimus. O susidarius kenksmingai fazei, legiruoti elementai taip pat gali pasklisti palei ribą, o tai sumažina medžiagos savybes.

17-4PH/316L pav. sudėtinis tempiamasis mėginys, paruoštas bendro įpurškimo būdu

Derinant apdirbimo veiksnius, optimizuojama 2C-MIM dalių kokybė. Dėl unikalaus gebėjimo pagaminti detales su skirtingomis medžiagų savybėmis be jokių surinkimo darbų, 2C-MIM procesas neabejotinai išplės gaminių pritaikymo rinką. MIM pramonė.

Jei miltelių dalelių dydžio diapazonas yra mažesnis nei 1 um, reikia naudoti specialias įpurškimo medžiagas, kad būtų galima prisitaikyti prie problemų, kylančių dėl didelio paviršiaus ploto.miltelinis įpurškimas ir nuriebalinimas.

2. Mikro metalo liejimo įpurškimo procesas (μ-MIM)

Mikroįpurškimo nerūdijančio plieno reakcijos indas

Gaminiai ir sistemos miniatiūrizuojasi, o tai reiškia, kad sudėtingų sistemų struktūrinės ir funkcinės dalys tampa vis mažesnės.

Tam reikia naudoti ne tik pažangias medžiagas su atitinkamomis fizinėmis savybėmis, bet ir mikro-miniatiūrines geometrines ypatybes, siekiant padidinti integruotų funkcijų skaičių.

Todėl būtina sukurti itin efektyvius ir patikimus mikrodalių ar mikrokonstrukcijų dalių gamybos metodus, o su μ-MIM pagamintomis mikrostruktūrų detalėmis galima pakeisti plastikines detales, kad būtų išgauti metalinių medžiagų mechaninių savybių, atsparumo korozijai ar aukštų temperatūrų savybių pranašumai.

Šio naujo gamybos proceso sėkmę lemia tai, kad jo konkurencinį procesą riboja apdirbamos medžiagos arba masinės gamybos pajėgumai, o μ-MIM alternatyvos nėra.

LIGA technologija (litografijos ir elektroformavimo derinys) dažniausiai tinka tik 2D geometrijai, o ją riboja elektroformavimas medžiagų pasirinkimo požiūriu.

Kiti metodai, tokie kaip elektrocheminiai mikrogamybos metodai, mikrofrezavimas ir mikrošlifavimas, gaunami iš silicio mikroelektronikos pramonės ir gali išspręsti net 1 μm ypatybes, tačiau jos netinka masinei3D dalys.

Dabar mikro dalys, pagamintos naudojant μ-MIM, gali būti net 5 μm dydžio. Tačiau siekiant optimizuoti veikimą, pvz., išlaikyti formą pagal srauto charakteristikas ar dalis, buvo sukurtos specialios įpurškimo medžiagos, kurios yra visiškai įmanomos submikronui arba nanometrui, reikalingam μ-MIM.

Apskritai, mikro dalims MIM gali atkartoti apie 10 kartų didesnius nei vidutinis dalelių dydis, o tai ypač tinka mikro dalims, jei norite sukurti mažesnes savybes, reikia užtepti mažesnius miltelius. Dabar metalo milteliai yra 1 μm. Kai kurie milteliai yra per daug reaktyvūs, kad galėtų gaminti tokio dydžio dalelių miltelius (pvz., Ti), o kitus metalo miltelius lengviau pagaminti specialiu aerozoliniu garinimu (pvz., nerūdijančio plieno).

Jei miltelių dalelių dydžio diapazonas yra mažesnis nei 1 um, reikia naudoti specialias įpurškimo medžiagas, kad būtų galima prisitaikyti prie problemų, kurias sukelia didelis miltelių liejimo ir riebalų šalinimo paviršiaus plotas.

Vaizdo mikroįpurškimo nerūdijančio plieno pavara ir sparnuotė

Šiuo metu μ-MIM vis dar yra inkubacijos stadijoje ir iš esmės vystosi lygiagrečiai su 2C-MIM procesu. Pirma, abu procesai šiuo metu gaminami, tačiau abiejuose vyksta technologijų diegimas ir įvairių mikrodalių arba mikrostruktūrinių dalių galimybių studijos.

Pradiniai konkurencingi mokslinių tyrimų ir plėtros tikslai yra labai svarbūs siekiant sėkmės rinkoje, tačiau tik kuriant medžiagas ir gamybos procesus, atsižvelgiant į 2C-μ-MIM galimybes pramonėje, kartu su inžinierių ir technikų išsilavinimu, galima pasiekti tikrų laimėjimų.

Pastarąjį pusmetį, kai vis daugiau dėmesio sulaukia keramikos ir 3D stiklo pritaikymas mobiliuosiuose telefonuose, atsirado ir daug dvipusio 3D stiklo ir keraminių konstrukcijų modelių. Vis daugiau įmonių turi šią pramonės šaką, rodančią šimto gėlių klestėjimą, kai kurias naujas technologijas, naujus procesus, sukurtos naujos medžiagos, tokios kaip: nerūdijantis plienas, titano lydinys, MIM rėmas, keramikinis galinis dangtelis, proceso aspektai, tokie kaip stiklo dekoravimo proceso tekstūros kūrimas, rašalo purškimas, naujas procesas, spausdinimas ir antenos suliejimas; Kaip pagerinti 3D stiklo pralaidumą, sumažinti energijos suvartojimą ir padidinti efektyvumą, tapo sudėtinga visos pramonės problema.

  Metalo įpurškimas⎮Miltelinė metalurgija⎮Apie mus