Zusammenfassung: Metallpulver Spritzgießtechnik ist eine neue Art von netznaher Umformtechnik im Bereich der Pulvermetallurgie, whi ch führt moderne Kunststoffspritzgusstechnologie in die Pulvermetallurgie ein. Der Prozessfluss des Metallpulvers ist Bindemittelmischung → Spritzgießen → Entbindern → Sintern → Nachbearbeitung.
Metallpulver Spritzgießtechnik Prozessmerkmale
Die Metallpulver-Spritzgießtechnologie ist ein Produkt mehrerer Disziplinen wie Kunststoffumformtechnik, Polymerchemie, Pulvermetallurgietechnologie und Metallmaterialwissenschaft. Es verwendet Formen, um Formrohlinge zu spritzen und schnell hochdichte, hochpräzise, dreidimensionale komplex geformte Strukturteile durch Sintern herzustellen. Es kann schnell und genau Designideen in Produkte mit bestimmten strukturellen und funktionalen Eigenschaften materialisieren und direkt Massenteile produzieren, was eine neue Veränderung in der Fertigungstechnologieindustrie ist. Diese Technologie hat nicht nur weniger konventionelle Pulvermetallurgie-Prozessschritte, kein oder weniger Schneiden und hohe wirtschaftliche Vorteile, sondern überwindet auch die Nachteile der traditionellen Pulvermetallurgie-Technologie, wie unebenes Material, geringe mechanische Eigenschaften, schwer zu bildende dünne Wände und komplexe Strukturen. Es eignet sich besonders für die Serienfertigung kleiner, komplexer und spezieller Metallteile.
Metallpulver Spritzguss Technologie Verfahren:
Bindemittel → Mischen → Spritzgießen → Entbindung → Sintern → Nachbearbeitung.
1. Metallpulver: Im Allgemeinen ist die Partikelgröße von Metallpulvern, die in der Metallspritzgusstechnologie (MIM) verwendet werden, größer als 0.5-20μm. Gemäß der Theorie, je feiner die Partikel, desto größer die spezifische Oberfläche, die sie für Gießen und Sintern. Das spezialisierte Pulvermetallurgieprozess nimmt jedoch gröbere Pulver an, die größer als 40μm sind.
2. Organisches Bindemittel: Das organische Bindemittel haftet an Metallpulvern, damit die Mischung rheologische und schmierende Eigenschaften hat Beim Erhitzen und Fließen im Zylinder der Spritzgießmaschine. Mit anderen Worten, das Bindemittel fungiert als Träger der gesamten Pulvermischung. Daher ist die Auswahl des richtigen Bindemittels entscheidend für den Spritzgießprozess. Anforderungen an ökologische/biologische Erzeugnisse Bindemittel sind:
1) Kleine Menge: Eine kleine Menge Bindemittel kann der Mischung gute rheologische Eigenschaften geben.
2) Nicht reaktiv: Das Bindemittel sollte beim Entfernen des Bindemittels nicht chemisch mit Metallpulvern reagieren.
3) Leicht zu entfernen: Es sollte nichts vom Bindemittel im Endprodukt übrig bleiben.
3. Mischen: Das Metallpulver und das organische Bindemittel werden gleichmäßig gemischt, um ein gemischtes Material für das Spritzgießen zu bilden. Die Einheitlichkeit der Das Mischmaterial beeinflusst direkt seine Fließfähigkeit und Spritzgießprozessparameter sowie die Dichte und andere Eigenschaften des endgültigen Materials. Das Spritzgießverfahren ist im Prinzip dem Kunststoffspritzgießen ähnlich, und die Ausrüstungsbedingungen sind im Grunde gleich. Während des Spritzgießprozesses wird das Mischmaterial im Spritzgießmaschinenfall erhitzt, um Ein rheologisches Kunststoffmaterial, und wird unter angemessenem Einspritzdruck in die Form gespritzt, um eine grüne Kompakte zu bilden. Die Die Mikrostruktur des grünen Kompakts durch Spritzgießen sollte gleichmäßig konsistent sein, damit das Produkt beim Sintern gleichmäßig schrumpfen.
4. Extraktion: Vor dem Sintern muss der grüne Kompakt das darin enthaltene organische Bindemittel durch einen Prozess namens Extraktion entfernen.
Der Extraktionsprozess muss sicherstellen, dass das Bindemittel allmählich aus verschiedenen Teilen der grünen Kompakte entlang der kleinen Die Partikel werden zwischen den Partikeln kanalisiert, ohne die Stärke des grünen Kompakts zu verringern. Die Geschwindigkeit der Bindemittelentfernung folgt im Allgemeinen der Diffusionsgleichung. Sintern kann verhindern, dass der poröse grüne Kompakt schrumpft, um sich in ein Produkt mit einer bestimmten Organisation zu verdichten und Immobilien. Obwohl die Eigenschaften des Endprodukts mit vielen Prozessfaktoren vor dem Sintern zusammenhängen, ist in vielen Fällen die Der Sinterprozess hat einen großen oder sogar entscheidenden Einfluss auf die metallographische Struktur und Eigenschaften des Endprodukts.
5. Nachbearbeitung: Für Präzisionsteile mit strengen Größenanforderungen ist die notwendige Nachbearbeitung erforderlich. Dieser Prozess ist der gleiche wie
Wärmebehandlungsverfahren für herkömmliche Metallprodukte.
Eigenschaften des MIM-Prozesses im Vergleich zu anderen Verarbeitungstechnologien
Die Partikelgröße der im MIM-Verfahren verwendeten Rohstoffe liegt zwischen 2-15 μm, während die Partikelgröße des verwendeten Rohpulvers in Die traditionelle Pulvermetallurgie liegt meist zwischen 50-100 μm. MIM Produkte haben eine hohe Dichte durch die Verwendung von feinen Pulvern. MIM-Verfahren hat die Vorteile der traditionellen Pulvermetallurgie bei gleichzeitig höherer Formfreiheit. Traditionell Pulvermetallurgie ist durch die Festigkeit und Fülldichte der Formen begrenzt, und die meisten Formen sind zweidimensionale zylindrische Typen.
Traditionelle Präzisionsguss- und Entbinderprozesse sind eine effektive Technologie für die Herstellung komplexer Formen, und in den letzten Jahren, die Durch die Verwendung von Keramikkernen können Fertigprodukte mit schmalen Schlitzen und tiefen Löchern hergestellt werden. Aufgrund der Festigkeit der Keramik Durch die Fließfähigkeit der Gießflüssigkeit und die Kerne ist dieser Prozess noch mit einigen technischen Schwierigkeiten konfrontiert. Im Allgemeinen ist dieser Prozess mehr Der MIM-Prozess eignet sich besser für die Herstellung von großen und mittleren Teilen, während der MIM-Prozess für kleine und komplex geformte Teile geeignet ist.
Vergleich der Herstellungsverfahren
Vergleichselement | MIM-Verfahren und traditionelle Pulvermetallurgie
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Partikelgröße | 2-15 μm | 50-100 μm
Relative Dichte | 95-98
