W ostatnich latach proces formowania wtryskowego mikrometali (μ-MIM) Technologia μ-MIM została opracowana w celu wytwarzania metali i stopów, które mogą być wykorzystywane do masowej produkcji mikroczęści i powierzchni mikrostruktur. Technologia μ-MIM znacznie zwiększa dostępność metali i stopów do zastosowań mikro, takich jak nowe materiały o wysokiej stabilności temperaturowej, wytrzymałości i udarności, a także przewodności cieplnej i magnetyzmie.

Ponadto, w porównaniu z formowaniem mikrowtryskowym tworzyw sztucznych, proces produkcji bimetalu opracowany przez μ-MIM umożliwia łączenie ze sobą dwóch różnych materiałów metalowych (współwtrysk bimetaliczny) w trakcie procesu formowania wtryskowego.

1. Dwuskładnikowy MIM (2C-MIM)

Powierzchnia jest porowata, a rdzeń wewnętrzny jest gęsty

Jako metodę produkcji elementów bimetalicznych opracowano proces 2C-MIM (Dwuskładnikowy MIM). Główną zaletą procesu 2C-MIM jest możliwość bezpośredniego połączenia dwóch materiałów o różnych właściwościach w jednym procesie produkcyjnym, co redukuje liczbę późniejszych operacji łączenia (takich jak spawanie, nitowanie, montaż elementów mocujących itp.).

Części, które może wyprodukować 2C-MIM, obejmują zarówno części puste w środku o złożonej strukturze wewnętrznej, jak i elastyczne, odłączane komponenty.

Celem wszystkich badań jest produkcja funkcjonalnych, ulepszonych części inżynieryjnych w korzystnej cenie. W przypadku części podatnych na zużycie, kluczowe elementy, takie jak powierzchnia cierna, można wzmocnić jedynie lokalnie, stosując twardsze lub bardziej odporne na zużycie materiały, a inne elementy konstrukcyjne – stosunkowo tanie materiały.

Do produkcji elementów bimetalicznych samo zrozumienie kształtu dwóch materiałów wtryskowych podczas formowania wtryskowego nie wystarczy. Kluczem jest możliwość spiekania obu materiałów w tym samym piecu i w tej samej atmosferze. Ponieważ skurcz obu elementów podczas spiekania nie jest taki sam, może to prowadzić do rozwarstwienia lub pękania. Ponadto, gdy powstaje szkodliwa faza, pierwiastki stopowe mogą również rozprzestrzeniać się wzdłuż granicy, co obniża właściwości materiału.

Rysunek 17 – Próbka rozciągania kompozytu 4PH/316L przygotowana metodą współwtrysku

Dzięki koordynacji czynników obróbki, jakość części 2C-MIM jest zoptymalizowana. Ze względu na unikalną możliwość wytwarzania części o różnych właściwościach materiałowych bez konieczności montażu, proces 2C-MIM z pewnością poszerzy rynek zastosowań. Branża MIM.

Jeżeli zakres wielkości cząstek proszku jest mniejszy niż 1um, należy zastosować specjalne materiały wtryskowe, aby dostosować się do problemów spowodowanych dużą powierzchnią formowanie wtryskowe proszku i odtłuszczanie.

2. Proces mikroformowania wtryskowego metalu (μ-MIM)

Naczynie reakcyjne do mikrowstrzyknięć ze stali nierdzewnej

Produkty i systemy ulegają miniaturyzacji, co oznacza, że ​​części strukturalne i funkcjonalne złożonych systemów stają się coraz mniejsze.

Wymaga to nie tylko stosowania zaawansowanych materiałów o odpowiednich właściwościach fizycznych, ale także mikrominiaturowych cech geometrycznych w celu zwiększenia liczby zintegrowanych funkcji.

W związku z tym konieczne jest opracowanie wysoce efektywnych i niezawodnych metod wytwarzania mikroczęści lub mikrostruktur. Części mikrostrukturalne wytwarzane metodą μ-MIM mogą być stosowane zamiast części z tworzyw sztucznych, co pozwala na uzyskanie zalet związanych z właściwościami mechanicznymi, odpornością na korozję lub odpornością na wysokie temperatury, charakterystycznych dla materiałów metalowych.

Sukces tej nowej metody produkcji opiera się na fakcie, że jej konkurencyjność jest ograniczona przez obrabialne materiały lub możliwości masowej produkcji i nie ma alternatywy dla μ-MIM.

Technologia LIGA (połączenie litografii i galwanoplastyki) jest zwykle odpowiednia jedynie do geometrii 2D, a w przypadku galwanoplastyki występują ograniczenia w zakresie wyboru materiałów.

Inne techniki, takie jak metody mikrowytwarzania elektrochemicznego, mikromielenie i mikrorozdrabnianie, pochodzą z przemysłu mikroelektroniki opartej na krzemie i umożliwiają rozwiązywanie cech o wielkości zaledwie 1 μm, ale nie nadają się do masowej produkcji Części 3D.

Obecnie mikroelementy wytwarzane metodą μ-MIM mogą mieć rozmiar zaledwie 5 μm. Aby jednak zoptymalizować wydajność, na przykład zachować kształt zgodnie z charakterystyką przepływu lub elementami, opracowano specjalne materiały wtryskowe, które są w pełni kompatybilne z submikronem lub nanometrem wymaganym w technologii μ-MIM.

Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku mikroelementów, MIM może odtworzyć cechy o rozmiarze około 10 razy większym od przeciętnego, co jest szczególnie przydatne w przypadku mikroelementów. Aby uzyskać mniejsze cechy, należy zastosować proszek o mniejszej średnicy. Obecnie dostępny jest proszek metaliczny o średnicy 1 μm. Niektóre proszki są zbyt reaktywne, aby uzyskać proszki o tym zakresie wielkości cząstek (np. Ti), podczas gdy inne proszki metalowe są łatwiejsze do wytworzenia dzięki specjalnemu odparowaniu aerozolu (np. stal nierdzewna).

Jeżeli wielkość cząstek proszku jest mniejsza niż 1 μm, należy zastosować specjalne materiały wtryskowe, aby rozwiązać problemy związane z dużą powierzchnią formowania wtryskowego proszku i odtłuszczaniem.

Zdjęcie mikrowtryskowej przekładni i wirnika ze stali nierdzewnej

Obecnie μ-MIM jest wciąż w fazie inkubacji i w dużej mierze rozwija się równolegle z procesem 2C-MIM. Po pierwsze, oba procesy są już w fazie produkcyjnej, ale oba przechodzą badania nad wdrażaniem technologii i wykonalnością dla szerokiej gamy mikroelementów lub mikroelementów strukturalnych.

Początkowe cele w zakresie konkurencyjnych badań i rozwoju mają kluczowe znaczenie na drodze do osiągnięcia sukcesu rynkowego, ale prawdziwy przełom można osiągnąć tylko poprzez rozwój materiałów i procesów produkcyjnych uwzględniających możliwości technologii 2C-μ-MIM w przemyśle, w połączeniu z edukacją inżynierów i techników.

W ciągu ostatnich sześciu miesięcy, wraz ze wzrostem zainteresowania zastosowaniem ceramiki i szkła 3D w telefonach komórkowych, pojawiło się również wiele dwustronnych modeli struktur 3D ze szkła i ceramiki. Coraz więcej przedsiębiorstw działa w tej branży, co pokazuje rozkwit setek kwiatów, nowe technologie, nowe procesy i materiały, takie jak: stal nierdzewna, stop tytanu, rama MIM, ceramiczna tylna obudowa, aspekty procesowe, takie jak opracowanie tekstury procesu dekorowania szkła, nowy proces natryskiwania atramentu, drukowanie i łączenie anten. Jak poprawić współczynnik przepuszczalności szkła 3D, zmniejszyć zużycie energii i poprawić wydajność, stało się trudnym problemem dla całej branży.

  Formowanie wtryskowe metali⎮Metalurgia proszków⎮O nas