De siste årene harmikrometall sprøytestøpingsprosess (μ-MIM)er utviklet med mål om å produsere metaller og legeringer som kan brukes til masseproduksjon av mikrodeler og mikrostrukturoverflater. μ-MIM øker i stor grad tilgjengeligheten av metaller og legeringer for mikroapplikasjoner, som nye materialer med høy temperaturstabilitet, styrke og seighet, samt termisk ledningsevne og magnetisme.

I tillegg, sammenlignet med mikro-sprøytestøping av plast, gjør bimetallproduksjonsprosessen utviklet av μ-MIM det mulig å koble sammen to forskjellige metallmaterialer (bimetall co-injeksjon) under sprøytestøpeprosessen.

1. To-komponent MIM (2C-MIM)

Overflaten er porøs og den indre kjernen er tett

Som en metode for å produsere bimetalliske deler har folk utviklet 2C-MIM (To-komponent MIM) prosessen. Hovedfordelen med 2C-MIM-prosessen er at to materialer med forskjellige egenskaper kan kombineres direkte i en enkelt produksjonsprosess, og dermed redusere påfølgende skjøteoperasjoner (som sveising, nagling, festemontering, etc.).

Delene som 2C-MIM kan produsere spenner fra hule deler med komplekse indre strukturer til fleksible avtakbare komponenter.

Målet med all forskning er å produsere funksjonelle forbedrede ingeniørdeler til en gunstig pris. For deler som er lette å slite, kan du kun lokalt forsterke nøkkeldelene som friksjonsoverflaten med hardere eller mer slitesterke materialer, og andre konstruksjonsdeler med relativt rimelige materialer.

For å produsere bimetalldeler er det ikke nok å bare forstå sprøytestøpeformen til de to injeksjonsmaterialene, nøkkelen er at de to materialene må kunne sintres i samme ovn og i samme sintringsatmosfære. Fordi krympehastigheten til de to delene ikke er den samme under sintring, kan det føre til delaminering eller sprekker. Og når det dannes en skadelig fase, kan legerte elementer også spre seg langs grensen, noe som reduserer materialets egenskaper.

Figur 17-4PH/316L kompositt strekkprøve forberedt ved samtidig injeksjon

Ved å koordinere maskineringsfaktorene optimaliseres kvaliteten på 2C-MIM-deler. På grunn av sin unike evne til å lage en del med forskjellige materialegenskaper uten monteringsarbeid, vil 2C-MIM-prosessen garantert utvide bruksmarkedet til MIM industri.

Hvis partikkelstørrelsesområdet til pulveret er under 1um, bør spesielle injeksjonsmaterialer brukes for å tilpasse seg problemene forårsaket av det store overflatearealet tilpulver sprøytestøping og avfetting.

2. Mikrometallsprøytestøpingsprosess (μ-MIM)

Mikroinjeksjonsskål i rustfritt stål

Produkter og systemer blir miniatyriserte, noe som betyr at strukturelle og funksjonelle deler i komplekse systemer blir mindre og mindre.

Dette krever ikke bare bruk av avanserte materialer med passende fysiske egenskaper, men også mikrominiatyriserte geometriske egenskaper for å øke antallet integrerte funksjoner.

Derfor er det nødvendig å utvikle svært effektive og pålitelige metoder for fremstilling av mikrodeler eller mikrostrukturdeler, og mikrostrukturdeler produsert med μ-MIM kan brukes til å erstatte plastdeler for å oppnå fordelene med mekaniske egenskaper, korrosjonsmotstand eller høytemperaturegenskaper til metallmaterialer.

Suksessen til denne nye produksjonsprosessen er basert på det faktum at konkurranseprosessen er begrenset av bearbeidbare materialer eller masseproduksjonskapasitet, og det er ikke noe alternativ til μ-MIM.

LIGA-teknologi (en kombinasjon av litografi og elektroforming) er vanligvis kun egnet for 2D-geometri, og begrenses av elektroforming når det gjelder materialvalg.

Andre teknikker, som elektrokjemiske mikrofremstillingsmetoder, mikrofresing og mikrosliping, kommer fra den silisiumbaserte mikroelektronikkindustrien og har evnen til å løse funksjoner så små som 1μm, men de er ikke egnet for masseproduksjon av3D deler.

Nå kan mikrodeler produsert med μ-MIM være så små som 5 μm i funksjonsstørrelse. For å optimere ytelsen, som å opprettholde formen i henhold til strømningsegenskaper eller deler, er det imidlertid utviklet spesielle injeksjonsmaterialer som er fullt mulige for submikron eller nanometer som kreves for μ-MIM.

Generelt, for mikrodeler, kan MIM gjenskape funksjoner på omtrent 10 ganger gjennomsnittlig partikkelstørrelse, noe som er spesielt egnet for mikrodeler, hvis du vil lage mindre funksjoner, må du bruke et mindre pulver. Nå er det tilgjengelige metallpulveret 1μm. Noen pulvere er for reaktive til å produsere pulver i dette partikkelstørrelsesområdet (f.eks. Ti), mens andre metallpulver er lettere å produsere med spesiell aerosolfordampning (f.eks. rustfritt stål).

Hvis partikkelstørrelsesområdet til pulveret er under 1um, bør spesielle injeksjonsmaterialer brukes for å tilpasse seg problemene forårsaket av det store overflatearealet til pulversprøytestøping og avfetting.

Bilde mikroinjeksjonsutstyr og impeller i rustfritt stål

For tiden er μ-MIM fortsatt i inkubasjonsstadiet og utvikler seg stort sett parallelt med 2C-MIM-prosessen. For det første er begge prosessene nå i produksjon, men begge gjennomgår teknologiutrulling og mulighetsstudier for et bredt utvalg av mikrodeler eller mikrostrukturdeler.

Innledende konkurransedyktige forsknings- og utviklingsmål er kritiske på vei til markedssuksess, men bare gjennom utvikling av materialer og produksjonsprosesser rundt mulighetene til 2C-μ-MIM i industrien, kombinert med utdanning av ingeniører og teknikere, kan virkelige gjennombrudd oppnås.

I løpet av de siste seks månedene, med bruk av keramikk og 3D-glass i mobiltelefoner som har fått mer og mer oppmerksomhet, er det også mange dobbeltsidige 3D-glass- og keramiske strukturmodeller. Flere og flere bedrifter har denne industrien, som viser blomstringen av hundre blomster, noen nye teknologier, nye prosesser, nye materialer er utviklet, for eksempel: rustfritt stål, titanlegering, MIM-ramme, keramisk bakdeksel, prosessaspekter som, utvikling av glassdekorasjonsprosessens tekstur, blekkspray ny prosess, utskrift og antennefusjon; Hvordan forbedre 3D-glasspasseringshastigheten, redusere energiforbruket og forbedre effektiviteten har blitt et vanskelig problem for hele industrien.

  Metallsprøytestøping⎮Pulvermetallurgi⎮Om oss