Under de senaste åren harmikrometallformsprutningsprocess (μ-MIM) har utvecklats med målet att tillverka metaller och legeringar som kan användas för massproduktion av mikrodelar och mikrostrukturytor. μ-MIM ökar avsevärt tillgängligheten av metaller och legeringar för mikroapplikationer, såsom nya material med hög temperaturstabilitet, hållfasthet och seghet, samt värmeledningsförmåga och magnetism.

Jämfört med mikroformsprutning av plast gör dessutom bimetallproduktionsprocessen som utvecklats av μ-MIM att två olika metallmaterial kan kopplas samman (bimetallsaminjektion) under formsprutningsprocessen.

1. Tvåkomponents MIM (2C-MIM)

Ytan är porös och den inre kärnan är tät

Som en metod för att tillverka bimetalliska delar har människor utvecklat 2C-MIM-processen (Two-Component MIM). Den främsta fördelen med 2C-MIM-processen är att två material med olika egenskaper direkt kan kombineras i en enda produktionsprocess, vilket minskar efterföljande fogoperationer (som svetsning, nitning, fästmontage, etc.).

Delarna som 2C-MIM kan tillverka sträcker sig från ihåliga delar med komplexa inre strukturer till flexibla löstagbara komponenter.

Syftet med all forskning är att producera funktionella förbättrade tekniska delar till en förmånlig kostnad. För delar som är lätta att bära kan du endast lokalt förstärka nyckeldelarna som friktionsytan med hårdare eller mer slitstarka material och andra konstruktionsdelar med relativt billiga material.

För att tillverka bimetalldelar är det inte tillräckligt att bara förstå formsprutningsformen för de två formsprutningsmaterialen, nyckeln är att de två materialen måste kunna sintras i samma ugn och i samma sintringsatmosfär. Eftersom krymphastigheten för de två delarna inte är densamma under sintring, kan det leda till delaminering eller sprickbildning. Och när en skadlig fas bildas kan även legerade element spridas längs gränsen, vilket minskar materialets egenskaper.

Figur 17-4PH/316L kompositdragprov framställt genom saminjektion

Genom att koordinera bearbetningsfaktorerna optimeras kvaliteten på 2C-MIM-delar. På grund av sin unika förmåga att göra en detalj med olika materialegenskaper utan monteringsarbete, kommer 2C-MIM-processen säkerligen att expandera applikationsmarknaden för MIM-branschen.

Om partikelstorleksintervallet för pulvret är under 1um, bör speciella injektionsmaterial användas för att anpassa sig till de problem som orsakas av den stora ytan påpulverformsprutning och avfettning.

2. Mikrometallformsprutningsprocess (μ-MIM)

Mikroinjektion reaktionsskål i rostfritt stål

Produkter och system håller på att miniatyriseras, vilket gör att strukturella och funktionella delar i komplexa system blir mindre och mindre.

Detta kräver inte bara användning av avancerade material med lämpliga fysikaliska egenskaper, utan också mikrominiatyriserade geometriska egenskaper för att öka antalet integrerade funktioner.

Därför är det nödvändigt att utveckla mycket effektiva och pålitliga metoder för tillverkning av mikrodelar eller mikrostrukturdelar, och mikrostrukturdelar tillverkade med μ-MIM kan användas för att ersätta plastdelar för att erhålla fördelarna med mekaniska egenskaper, korrosionsbeständighet eller högtemperaturegenskaper hos metallmaterial.

Framgången för denna nya tillverkningsprocess är baserad på det faktum att dess konkurrensprocess begränsas av bearbetningsbara material eller massproduktionskapacitet, och det finns inget alternativ till μ-MIM.

LIGA-teknik (en kombination av litografi och elektroformning) är vanligtvis endast lämplig för 2D-geometri, och begränsas av elektroformning när det gäller materialval.

Andra tekniker, såsom elektrokemiska mikrotillverkningsmetoder, mikrofräsning och mikroslipning, kommer från den kiselbaserade mikroelektronikindustrin och har förmågan att lösa funktioner så små som 1μm, men de är inte lämpliga för massproduktion av3D delar.

Nu kan mikrodelar producerade med μ-MIM vara så små som 5 μm i funktionsstorlek. Men för att optimera prestanda, såsom att bibehålla formen enligt flödesegenskaper eller delar, har speciella injektionsmaterial utvecklats som är fullt möjliga för den submikron eller nanometer som krävs för μ-MIM.

I allmänhet, för mikrodelar, kan MIM replikera egenskaper på cirka 10 gånger den genomsnittliga partikelstorleken, vilket är särskilt lämpligt för mikrodelar, om du vill skapa mindre funktioner måste du applicera ett mindre pulver. Nu är det tillgängliga metallpulvret 1μm. Vissa pulver är för reaktiva för att producera pulver i detta partikelstorleksintervall (t.ex. Ti), medan andra metallpulver är lättare att producera med speciell aerosolförångning (t.ex. rostfritt stål).

Om pulvrets partikelstorleksintervall är under 1um, bör speciella injektionsmaterial användas för att anpassa sig till de problem som orsakas av den stora ytan av pulverformsprutningen och avfettningen.

Bild mikroinjektion kugghjul och impeller av rostfritt stål

För närvarande är μ-MIM fortfarande i inkubationsstadiet och utvecklas till stor del parallellt med 2C-MIM-processen. För det första är båda processerna nu i produktion, men båda genomgår teknisk utrullning och genomförbarhetsstudier för en mängd olika mikrodelar eller mikrostrukturdelar.

Inledande konkurrenskraftiga forsknings- och utvecklingsmål är avgörande på vägen till marknadsframgång, men endast genom utveckling av material och produktionsprocesser kring möjligheterna med 2C-μ-MIM i branschen, tillsammans med utbildning av ingenjörer och tekniker, kan verkliga genombrott uppnås.

Under de senaste sex månaderna, när tillämpningen av keramiskt och 3D-glas i mobiltelefoner har fått mer och mer uppmärksamhet, finns det också många dubbelsidiga 3D-glas- och keramiska strukturmodeller. Fler och fler företag har denna industri, som visar hur hundra blommor blomstrar, en del ny teknik, nya processer, nya material har utvecklats, såsom: rostfritt stål, titanlegering, MIM-ram, keramiskt bakstycke, processaspekter som, glas dekoration process textur utveckling, bläck spray ny process, tryckning och antenn fusion; Hur man kan förbättra 3D-glasets genomgångshastighet, minska energiförbrukningen och förbättra effektiviteten har blivit ett svårt problem för hela branschen.

  Metall formsprutning⎮Pulvermetallurgi⎮Om oss