Шинэ металл шахах хэлбэр: μ-MIM процесс ба 2C-MIM процесс

Сүүлийн жилүүдэдбичил металл шахах үйл явц (μ-MIM)бичил эд анги, бичил бүтцийн гадаргууг их хэмжээгээр үйлдвэрлэхэд ашиглах боломжтой металл, хайлш үйлдвэрлэх зорилготойгоор бүтээгдсэн. μ-MIM нь өндөр температурын тогтвортой байдал, бат бөх, бат бөх чанар, дулаан дамжуулалт, соронзон зэрэг шинэ материал зэрэг бичил хэрэглээнд ашиглах металл, хайлшийн хүртээмжийг ихээхэн нэмэгдүүлдэг.

Нэмж дурдахад μ-MIM-ийн боловсруулсан хоёр металлын үйлдвэрлэлийн процесс нь хуванцар бичил шахах хэвтэй харьцуулахад шахах хэлбэрт оруулах явцад хоёр өөр металл материалыг хооронд нь холбох боломжийг олгодог.

1. Хоёр бүрэлдэхүүн хэсэгтэй MIM (2C-MIM)

 

 Гадаргуу нь сүвэрхэг, дотоод цөм нь нягт юм

Гадаргуу нь сүвэрхэг, дотоод цөм нь нягт юм

 

Биметалл эд анги үйлдвэрлэх аргын хувьд хүмүүс 2C-MIM (Хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг MIM) процессыг боловсруулсан. 2C-MIM процессын гол давуу тал нь өөр өөр шинж чанартай хоёр материалыг нэг үйлдвэрлэлийн процесст шууд нэгтгэх боломжтой бөгөөд ингэснээр дараагийн хамтарсан үйлдлүүдийг (гагнуур, тав, бэхэлгээний угсралт гэх мэт) багасгадаг.

2C-MIM-ийн үйлдвэрлэж чадах эд ангиуд нь нарийн төвөгтэй дотоод бүтэцтэй хөндий хэсгүүдээс эхлээд уян хатан салдаг эд анги хүртэл байдаг.

Бүх судалгааны зорилго нь функциональ сайжруулсан инженерийн эд ангиудыг хямд үнээр үйлдвэрлэх явдал юм. Элэгдэхэд хялбар эд ангиудын хувьд зөвхөн үрэлтийн гадаргууг илүү хатуу эсвэл элэгдэлд тэсвэртэй материалаар, бусад бүтцийн хэсгүүдийг харьцангуй хямд материалаар бэхжүүлж болно.

Биметал эд анги үйлдвэрлэхийн тулд хоёр шахах материалын шахах хэлбэрийг ойлгоход хангалттай биш бөгөөд гол зүйл бол хоёр материалыг нэг зууханд, ижил агломерын уур амьсгалд шингээх чадвартай байх ёстой. Цутгах явцад хоёр хэсгийн агшилтын хурд ижил биш тул давхаргыг задлах, хагарах зэрэгт хүргэж болзошгүй. Мөн хортой үе шат үүсэх үед хайлштай элементүүд нь хилийн дагуу тархаж, материалын шинж чанарыг бууруулдаг.

 Хамт шахах аргаар бэлтгэсэн 17-4PH 316L нийлмэл суналтын дээж

Зураг 17-4PH/316L нийлмэл суналтын дээжийг хамтран шахах аргаар бэлтгэсэн

 

Боловсруулах хүчин зүйлсийг зохицуулах замаар 2C-MIM эд ангиудын чанарыг оновчтой болгодог. 2С-MIM процесс нь угсралтын ажил хийлгүйгээр янз бүрийн материалын шинж чанартай эд ангиудыг хийх өвөрмөц чадвартай тул 2C-MIM процесс нь хэрэглээний зах зээлийг өргөжүүлэх нь дамжиггүй. MIM үйлдвэрлэл.

Нунтагны ширхэгийн хэмжээ 1 мм-ээс бага бол нунтагны гадаргуугийн том талбайгаас үүдэлтэй асуудалд дасан зохицохын тулд тусгай тарилгын материалыг ашиглах хэрэгтэй.нунтаг шахах хэв болон тос арилгах.

 

2.Бичил металл шахах үйл явц (μ-MIM)

Microinjection зэвэрдэггүй ган урвалын таваг

Microinjection зэвэрдэггүй ган урвалын таваг

 

Бүтээгдэхүүн, системүүд нь жижгэрч байгаа нь нарийн төвөгтэй систем дэх бүтцийн болон функциональ хэсгүүд нь улам бүр жижиг болж байна гэсэн үг юм.

Энэ нь зөвхөн тохирох физик шинж чанартай дэвшилтэт материалыг ашиглахаас гадна нэгдсэн функцүүдийн тоог нэмэгдүүлэхийн тулд бичил жижигрүүлсэн геометрийн шинж чанаруудыг ашиглахыг шаарддаг.

Иймд бичил эд анги буюу бичил бүтцийн эд анги үйлдвэрлэх өндөр үр дүнтэй найдвартай аргуудыг боловсруулах шаардлагатай бөгөөд μ-MIM-ээр үйлдвэрлэсэн бичил бүтэцтэй эд ангиудыг хуванцар эд ангиудыг орлуулахын тулд металл материалын механик шинж чанар, зэврэлтэнд тэсвэртэй эсвэл өндөр температурын шинж чанарын давуу талыг олж авах боломжтой.

Энэхүү шинэ үйлдвэрлэлийн үйл явцын амжилт нь түүний өрсөлдөхүйц үйл явц нь боловсруулах боломжтой материал эсвэл массын үйлдвэрлэлийн хүчин чадлаар хязгаарлагддаг бөгөөд μ-MIM-ээс өөр зүйл байхгүйд тулгуурладаг.

LIGA технологи (литографи болон цахилгаан хэлбэрийн хослол) нь ихэвчлэн зөвхөн 2 хэмжээст геометрт тохиромжтой бөгөөд материалын сонголтын хувьд цахилгаан хэлбэржүүлэх замаар хязгаарлагддаг.

Цахилгаан химийн бичил үйлдвэрлэлийн аргууд, бичил тээрэмдэх, бичил нунтаглах зэрэг бусад техникүүд нь цахиурт суурилсан микроэлектроникийн үйлдвэрээс гаралтай бөгөөд 1μм хүртэлх жижиг функцуудыг шийдвэрлэх чадвартай боловч тэдгээр нь масс үйлдвэрлэхэд тохиромжгүй байдаг.3D хэсгүүд.

Одоо μ-MIM-ээр үйлдвэрлэсэн бичил хэсгүүд нь 5μm хэмжээтэй жижиг хэмжээтэй байж болно. Гэсэн хэдий ч урсгалын шинж чанар эсвэл эд ангиудын дагуу хэлбэрийг хадгалах зэрэг гүйцэтгэлийг оновчтой болгохын тулд μ-MIM-д шаардлагатай субмикрон эсвэл нанометрийн хувьд бүрэн боломжтой тарилгын тусгай материалыг боловсруулсан.

Ерөнхийдөө микро хэсгүүдийн хувьд MIM нь дундаж ширхэгийн хэмжээнээс 10 дахин их хэмжээний шинж чанарыг давтаж чаддаг бөгөөд энэ нь микро хэсгүүдэд онцгой тохиромжтой, хэрэв та жижиг хэсгүүдийг бий болгохыг хүсвэл жижиг нунтаг түрхэх хэрэгтэй. Одоо бэлэн металл нунтаг нь 1μm байна. Зарим нунтаг нь энэ ширхэгийн хэмжээтэй (жишээ нь, Ti) нунтаг үйлдвэрлэхэд хэт идэвхтэй байдаг бол бусад металл нунтаг нь тусгай аэрозолын ууршилтаар (жишээлбэл, зэвэрдэггүй ган) үйлдвэрлэхэд хялбар байдаг.

Нунтаг тоосонцрын хэмжээ 1 мм-ээс бага бол нунтаг шахах хэлбэр, тос арилгах талбайн том талбайгаас үүдэлтэй асуудалд дасан зохицохын тулд тусгай тарилгын материалыг ашиглах хэрэгтэй.

 

Microinjection зэвэрдэггүй ган араа болон импеллер

Зураг microinjection зэвэрдэггүй ган араа болон сэнс

Одоогийн байдлаар μ-MIM нь инкубацийн шатандаа байгаа бөгөөд 2C-MIM процесстой зэрэгцэн хөгжиж байна. Нэгдүгээрт, хоёр процесс хоёулаа одоо үйлдвэрлэгдэж байгаа боловч хоёулаа олон төрлийн бичил эд анги эсвэл бичил бүтцийн хэсгүүдийн технологийн нээлт, ТЭЗҮ-д хамрагдаж байна.

Өрсөлдөөнт судалгаа, хөгжлийн анхны зорилтууд нь зах зээлд амжилтанд хүрэх замд чухал ач холбогдолтой боловч гагцхүү 2С-μ-MIM-ийн салбар дахь боломжуудын дагуу материал, үйлдвэрлэлийн процессыг хөгжүүлж, инженер, техникийн ажилтнуудын боловсролтой хослуулснаар л бодит амжилтад хүрч чадна.

Сүүлийн зургаан сарын хугацаанд гар утсанд керамик болон 3D шилний хэрэглээ ихсэх тусам хоёр талт 3D шил, керамик хийцтэй загварууд олноор гарч байна. Илүү олон аж ахуйн нэгжүүд энэ салбартай, зуун цэцэг цэцэглэн хөгжиж байгааг харуулж, зарим шинэ технологи, шинэ процесс, шинэ материалууд, тухайлбал: зэвэрдэггүй ган, титан хайлш, MIM хүрээ, керамик арын бүрхэвч, процессын талууд, тухайлбал, шилэн чимэглэлийн үйл явцын бүтэц боловсруулах, бэх шүрших шинэ процесс, хэвлэх, антенн хайлуулах; 3D шил нэвтрүүлэх хурдыг хэрхэн сайжруулах, эрчим хүчний хэрэглээг бууруулах, үр ашгийг дээшлүүлэх нь бүх салбарын хувьд хэцүү асуудал болоод байна.

  Металл шахах хэлбэрНунтаг металлургиБидний тухай


Шуудангийн цаг: 2023 оны 11-р сарын 10