Pēdējos gados,mikrometāla iesmidzināšanas liešanas process (μ-MIM)ir izstrādāts ar mērķi ražot metālus un sakausējumus, kurus var izmantot mikrodetaļu un mikrostruktūru virsmu masveida ražošanai. μ-MIM ievērojami palielina metālu un sakausējumu pieejamību mikro lietojumiem, piemēram, jauniem materiāliem ar augstu temperatūras stabilitāti, izturību un stingrību, kā arī siltumvadītspēju un magnētismu.

Turklāt, salīdzinot ar plastmasas mikroiesmidzināšanu, μ-MIM izstrādātais bimetāla ražošanas process ļauj savienot kopā divus dažādus metāla materiālus (bimetāla kopinjekcija) iesmidzināšanas formēšanas procesa laikā.

1. Divkomponentu MIM (2C-MIM)

Virsma ir poraina, un iekšējais kodols ir blīvs

Kā bimetāla detaļu ražošanas metodi cilvēki ir izstrādājuši 2C-MIM (divkomponentu MIM) procesu. 2C-MIM procesa galvenā priekšrocība ir tā, ka divus materiālus ar dažādām īpašībām var tieši apvienot vienā ražošanas procesā, tādējādi samazinot turpmākās savienošanas darbības (piemēram, metināšanu, kniedēšanu, stiprinājumu montāžu utt.).

2C-MIM var ražot detaļas, sākot no dobām daļām ar sarežģītām iekšējām konstrukcijām līdz elastīgām noņemamām sastāvdaļām.

Visu pētījumu mērķis ir ražot funkcionālas uzlabotas inženiertehniskās daļas par izdevīgām izmaksām. Viegli nolietojamām daļām galvenās detaļas, piemēram, berzes virsmu, var tikai lokāli nostiprināt ar cietākiem vai nodilumizturīgākiem materiāliem un citas konstrukcijas daļas ar salīdzinoši lētiem materiāliem.

Lai ražotu bimetāla detaļas, nepietiek tikai ar divu iesmidzināšanas materiālu iesmidzināšanas formas izpratni, galvenais ir tas, ka abus materiālus jāspēj saķepināt vienā krāsnī un tajā pašā saķepināšanas atmosfērā. Tā kā saķepināšanas laikā abu daļu saraušanās ātrums nav vienāds, tas var izraisīt atslāņošanos vai plaisāšanu. Un, veidojoties kaitīgai fāzei, arī leģētie elementi var izplatīties gar robežu, kas samazina materiāla īpašības.

Attēls 17-4PH/316L salikts stiepes paraugs, kas sagatavots ar kopinjekciju

Saskaņojot apstrādes faktorus, tiek optimizēta 2C-MIM detaļu kvalitāte. Pateicoties tā unikālajai spējai bez jebkādiem montāžas darbiem izgatavot detaļas ar dažādām materiāla īpašībām, 2C-MIM process noteikti paplašinās lietojumprogrammu tirgu. MIM nozare.

Ja pulvera daļiņu izmēra diapazons ir mazāks par 1 um, jāizmanto īpaši injekcijas materiāli, lai pielāgotos problēmām, ko rada lielais pulvera virsmas laukums.pulvera iesmidzināšanas formēšana un attaukošana.

2. Mikrometālu iesmidzināšanas formēšanas process (μ-MIM)

Mikroinjekcijas nerūsējošā tērauda reakcijas trauks

Produkti un sistēmas kļūst miniaturizētas, kas nozīmē, ka strukturālās un funkcionālās daļas sarežģītās sistēmās kļūst arvien mazākas.

Tas prasa ne tikai modernu materiālu ar atbilstošām fizikālām īpašībām izmantošanu, bet arī mikrominiaturizētas ģeometriskās īpašības, lai palielinātu integrēto funkciju skaitu.

Tāpēc nepieciešams izstrādāt ļoti efektīvas un uzticamas metodes mikrodetaļu vai mikrostruktūru detaļu izgatavošanai, un ar μ-MIM ražotās mikrostruktūras detaļas var tikt izmantotas plastmasas detaļu nomaiņai, lai iegūtu metāla materiālu mehānisko īpašību, korozijas izturības vai augstas temperatūras īpašību priekšrocības.

Šī jaunā ražošanas procesa panākumu pamatā ir fakts, ka tā konkurētspējīgo procesu ierobežo mehāniski apstrādājami materiāli vai masveida ražošanas jauda, ​​un μ-MIM nav alternatīvas.

LIGA tehnoloģija (litogrāfijas un elektroformēšanas kombinācija) parasti ir piemērota tikai 2D ģeometrijai, un to ierobežo elektroformēšana materiāla izvēles ziņā.

Citas metodes, piemēram, elektroķīmiskās mikroražošanas metodes, mikrofrēzēšana un mikroslīpēšana, nāk no mikroelektronikas nozares, kuras pamatā ir silīcijs, un tās spēj atrisināt pat 1 μm mazas īpašības, taču tās nav piemērotas masveida ražošanai.3D daļas.

Tagad ar μ-MIM ražoto mikrodetaļu izmērs var būt pat 5 μm. Tomēr, lai optimizētu veiktspēju, piemēram, saglabātu formu atbilstoši plūsmas raksturlielumiem vai detaļām, ir izstrādāti īpaši injekcijas materiāli, kas ir pilnībā iespējami μ-MIM nepieciešamajam submikronam vai nanometram.

Parasti mikrodetaļām MIM var atkārtot īpašības, kas ir aptuveni 10 reizes lielākas par vidējo daļiņu izmēru, kas ir īpaši piemērots mikrodetaļām. Ja vēlaties izveidot mazākas funkcijas, jums ir jāuzklāj mazāks pulveris. Tagad pieejamais metāla pulveris ir 1 μm. Daži pulveri ir pārāk reaģējoši, lai ražotu pulverus šajā daļiņu izmēru diapazonā (piemēram, Ti), savukārt citus metāla pulverus ir vieglāk ražot ar īpašu aerosola iztvaicēšanu (piemēram, nerūsējošais tērauds).

Ja pulvera daļiņu izmēra diapazons ir mazāks par 1 um, ir jāizmanto īpaši iesmidzināšanas materiāli, lai pielāgotos problēmām, ko izraisa pulvera iesmidzināšanas formēšanas un attaukošanas lielais virsmas laukums.

Attēla mikroinjekcijas nerūsējošā tērauda zobrats un lāpstiņritenis

Pašlaik μ-MIM joprojām ir inkubācijas stadijā un lielā mērā attīstās paralēli 2C-MIM procesam. Pirmkārt, abi procesi pašlaik tiek ražoti, taču abos notiek tehnoloģiju ieviešana un priekšizpēte visdažādākajām mikrodetaļām vai mikrostruktūras daļām.

Sākotnējie konkurētspējīgie pētniecības un izstrādes mērķi ir ļoti svarīgi ceļā uz panākumiem tirgū, taču tikai attīstot materiālus un ražošanas procesus, kas atbilst 2C-μ-MIM iespējām nozarē, kā arī inženieru un tehniķu izglītību, var sasniegt reālus sasniegumus.

Pēdējā pusgada laikā, arvien lielāku uzmanību pievēršot keramikas un 3D stikla pielietojumam mobilajos tālruņos, ir arī daudz abpusējā 3D stikla un keramikas konstrukciju modeļu. Arvien vairāk uzņēmumu ir šī nozare, kas parāda simtu ziedu uzplaukumu, dažas jaunas tehnoloģijas, jaunus procesus, ir izstrādāti jauni materiāli, piemēram: nerūsējošais tērauds, titāna sakausējums, MIM rāmis, keramikas aizmugurējais vāks, procesa aspekti, piemēram, stikla dekorēšanas procesa tekstūras izstrāde, tintes izsmidzināšanas jauns process, druka un antenas saplūšana; Kā uzlabot 3D stikla caurlaidības ātrumu, samazināt enerģijas patēriņu un uzlabot efektivitāti ir kļuvusi par sarežģītu problēmu visai nozarei.

  Metāla iesmidzināšana⎮Pulvermetalurģija⎮Par mums