Son yıllarda, mikro metal enjeksiyon kalıplama işlemi (μ-MIM) Mikro parçaların ve mikro yapı yüzeylerinin seri üretiminde kullanılabilen metallerin ve alaşımların üretimi amacıyla geliştirilmiştir. μ-MIM, yüksek sıcaklık kararlılığı, mukavemet ve tokluğun yanı sıra termal iletkenlik ve manyetizma gibi özelliklere sahip yeni malzemeler gibi mikro uygulamalar için metallerin ve alaşımların bulunabilirliğini büyük ölçüde artırmaktadır.

Ek olarak, plastik mikro enjeksiyon kalıplama ile karşılaştırıldığında, μ-MIM tarafından geliştirilen bimetal üretim süreci, enjeksiyon kalıplama işlemi sırasında iki farklı metal malzemenin birbirine bağlanmasına (bimetal eş enjeksiyon) olanak tanır.

1. İki Bileşenli MIM (2C-MIM)

Yüzey gözenekli, iç çekirdek ise yoğundur.

İki metalden oluşan parçaların üretiminde bir yöntem olarak 2C-MIM (İki Bileşenli MIM) prosesi geliştirilmiştir. 2C-MIM prosesinin temel avantajı, farklı özelliklere sahip iki malzemenin tek bir üretim sürecinde doğrudan birleştirilebilmesi ve böylece sonraki birleştirme işlemlerinin (kaynak, perçinleme, bağlantı montajı vb.) azaltılmasıdır.

2C-MIM'in üretebildiği parçalar, karmaşık iç yapılara sahip içi boş parçalardan esnek, sökülebilir bileşenlere kadar geniş bir yelpazeyi kapsar.

Tüm araştırmaların amacı, uygun maliyetle işlevsel olarak geliştirilmiş mühendislik parçaları üretmektir. Kolay aşınan parçalar için, sürtünme yüzeyi gibi kilit noktaları daha sert veya aşınmaya daha dayanıklı malzemelerle, diğer yapısal parçaları ise nispeten düşük maliyetli malzemelerle yerel olarak güçlendirmek mümkündür.

Bimetal parçaların üretimi için, iki enjeksiyon malzemesinin enjeksiyon kalıplama şeklini anlamak yeterli değildir; asıl önemli olan, iki malzemenin aynı fırında ve aynı sinterleme atmosferinde sinterlenebilmesidir. Çünkü sinterleme sırasında iki parçanın büzülme oranı aynı olmadığından, tabaka ayrılmasına veya çatlamaya yol açabilir. Ayrıca, zararlı bir faz oluştuğunda, alaşımlı elementler sınır boyunca yayılabilir ve bu da malzemenin özelliklerini düşürür.

Şekil 17-4PH/316L kompozit çekme numunesi, eş enjeksiyon yöntemiyle hazırlanmıştır.

İşleme faktörlerinin koordinasyonu sayesinde 2C-MIM parçalarının kalitesi optimize edilir. Herhangi bir montaj işlemi gerektirmeden farklı malzeme özelliklerine sahip parçalar üretme konusundaki benzersiz yeteneği sayesinde, 2C-MIM prosesinin uygulama pazarını genişleteceği kesindir. MIM endüstrisi.

Tozun parçacık boyutu aralığı 1 µm'nin altında ise, geniş yüzey alanından kaynaklanan sorunlara uyum sağlamak için özel enjeksiyon malzemeleri kullanılmalıdır. toz enjeksiyon kalıplama ve yağ giderme.

2. Mikro Metal Enjeksiyon Kalıplama Prosesi (μ-MIM)

Mikroenjeksiyon paslanmaz çelik reaksiyon kabı

Ürünler ve sistemler minyatürleşiyor; bu da karmaşık sistemlerdeki yapısal ve işlevsel parçaların giderek küçüldüğü anlamına geliyor.

Bu, yalnızca uygun fiziksel özelliklere sahip gelişmiş malzemelerin kullanımını değil, aynı zamanda entegre fonksiyon sayısını artırmak için mikro minyatürleştirilmiş geometrik özellikleri de gerektirir.

Bu nedenle, mikro parçaların veya mikro yapı parçalarının üretimi için son derece etkili ve güvenilir yöntemler geliştirmek gereklidir ve μ-MIM ile üretilen mikro yapı parçaları, metal malzemelerin mekanik özellikleri, korozyon direnci veya yüksek sıcaklık özellikleri gibi avantajlarını elde etmek için plastik parçaların yerine kullanılabilir.

Bu yeni üretim sürecinin başarısı, rakip sürecin işlenebilir malzemeler veya seri üretim kapasitesiyle sınırlı olmasından ve μ-MIM'e alternatif bir yöntemin bulunmamasından kaynaklanmaktadır.

LIGA teknolojisi (litografi ve elektroformlamanın birleşimi), genellikle yalnızca 2 boyutlu geometriler için uygundur ve malzeme seçimi açısından elektroformlama ile sınırlıdır.

Elektrokimyasal mikro üretim yöntemleri, mikro frezeleme ve mikro öğütme gibi diğer teknikler silikon tabanlı mikroelektronik endüstrisinden gelmekte olup 1 μm kadar küçük özellikleri çözebilme yeteneğine sahiptir, ancak seri üretim için uygun değildirler. 3 boyutlu parçalar.

Günümüzde, μ-MIM ile üretilen mikro parçalar, özellik boyutu olarak 5 μm kadar küçük olabiliyor. Bununla birlikte, akış özelliklerine veya parçalara göre şeklin korunması gibi performansı optimize etmek için, μ-MIM için gerekli olan alt mikron veya nanometre boyutlarına tamamen uygun özel enjeksiyon malzemeleri geliştirilmiştir.

Genel olarak, mikro parçalar için MIM, ortalama parçacık boyutunun yaklaşık 10 katı büyüklüğündeki özellikleri kopyalayabilir; bu da özellikle mikro parçalar için uygundur. Daha küçük özellikler oluşturmak istiyorsanız, daha küçük bir toz kullanmanız gerekir. Şu anda mevcut metal tozlarının boyutu 1 μm'dir. Bazı tozlar bu parçacık boyutu aralığında toz üretmek için çok reaktiftir (örneğin, Ti), diğer metal tozları ise özel aerosol buharlaştırma yöntemiyle daha kolay üretilebilir (örneğin, paslanmaz çelik).

Tozun parçacık boyutu aralığı 1 µm'nin altında ise, toz enjeksiyon kalıplama ve yağ giderme işlemlerinin geniş yüzey alanından kaynaklanan sorunlara uyum sağlamak için özel enjeksiyon malzemeleri kullanılmalıdır.

Resimde mikroenjeksiyon yöntemiyle üretilmiş paslanmaz çelik dişli ve pervane görülmektedir.

Şu anda μ-MIM hala geliştirme aşamasındadır ve büyük ölçüde 2C-MIM süreciyle paralel olarak gelişmektedir. İlk olarak, her iki süreç de şu anda üretimdedir, ancak her ikisi de çok çeşitli mikro parçalar veya mikro yapısal parçalar için teknoloji yayılımı ve fizibilite çalışmaları aşamasındadır.

Pazar başarısına giden yolda ilk rekabetçi araştırma ve geliştirme hedefleri kritik öneme sahiptir, ancak gerçek atılımlar ancak endüstride 2C-μ-MIM'in olanakları etrafında malzeme ve üretim süreçlerinin geliştirilmesi ve mühendis ve teknisyenlerin eğitilmesiyle gerçekleştirilebilir.

Son altı ayda, cep telefonlarında seramik ve 3D cam uygulamalarının giderek daha fazla ilgi görmesiyle birlikte, çift taraflı 3D cam ve seramik yapı modelleri de çoğaldı. Giderek daha fazla işletme bu sektöre yöneldi ve sektör adeta çiçek açtı. Paslanmaz çelik, titanyum alaşımı, MIM çerçeve, seramik arka kapak gibi yeni teknolojiler, yeni süreçler ve yeni malzemeler geliştirildi; cam dekorasyon süreci doku geliştirme, mürekkep püskürtme yeni süreci, baskı ve anten füzyonu gibi süreç yönleri de ele alındı. 3D camın geçiş oranını artırmak, enerji tüketimini azaltmak ve verimliliği artırmak, tüm sektör için zorlu bir sorun haline geldi.

  Metal enjeksiyon kalıplama⎮Toz Metalurjisi⎮Hakkımızda