Résumé: la technologie de moulage par injection de poudre métallique est un nouveau type de technologie de formage quasi net dans le domaine de la métallurgie des poudres Ch introduction de la technologie moderne de moulage par injection plastique dans la métallurgie des poudres. Processus de processus de poudre métallique pour le mélange adhésif → Moulage par injection → Dégraissage → Frittage → Post - traitement.
Technologie de moulage par injection de poudre métallique Caractéristiques du processus
La technologie de moulage par injection de poudre métallique est le produit multidisciplinaire de la technologie de formage plastique, de la chimie des polymères, de la technologie de la métallurgie des poudres, de la science des matériaux métalliques, etc. Il utilise des moules pour mouler des ébauches par injection et fabriquer rapidement des pièces structurelles de haute densité, de haute précision et de formes complexes en trois dimensions par frittage. Il permet de concrétiser rapidement et précisément les idées de conception en produits présentant certaines caractéristiques structurelles et fonctionnelles et de produire directement des pièces en série, ce qui constitue un nouveau changement dans le secteur des technologies de fabrication. Cette technologie non seulement le processus conventionnel de la métallurgie des poudres a peu d'étapes, pas de coupe ou moins de coupe, des avantages économiques élevés, mais surmonte également les inconvénients des matériaux techniques traditionnels de la métallurgie des poudres qui ne sont pas homogènes, de faibles propriétés mécaniques, des parois minces difficiles à former et des structures complexes. Il est particulièrement adapté à la production en série de petites pièces métalliques complexes et spéciales.
Processus de moulage par injection de poudre métallique:
Adhésifs → Mélange → Moulage par injection → Dégraissage → Frittage → Post - traitement.
1. Poudre métallique: généralement, la taille des particules de la poudre métallique utilisée dans la technologie de moulage par injection de métal (MIM) est supérieure à 0,5 - 20 µm. Selon la théorie, plus les particules sont fines, plus la surface spécifique est grande, ce qui les rend plus adaptées Moulage et frittage. Cependant, les procédés professionnels de métallurgie des poudres utilisent des poudres plus grossières de plus de 40 µm.
2. Adhésif organique: le liant organique adhère à la poudre métallique, ce qui donne au mélange des propriétés rhéologiques et lubrifiantes Lorsqu'il est chauffé et s'écoule dans le cylindre de la machine de moulage par injection. En d'autres termes, l'adhésif agit comme l'ensemble Mélange de poudres. Par conséquent, le choix du bon adhésif est essentiel pour le processus de moulage par injection. Exigences organiques L'adhésif est:
1) petite quantité: une petite quantité de liant peut donner au mélange de bonnes propriétés rhéologiques.
2) non - réactivité: l'adhésif ne doit pas réagir chimiquement avec la poudre métallique pendant le processus d'élimination de l'adhésif.
3) facile à enlever: aucun adhésif ne doit être laissé dans le produit final.
3. Mélange: mélanger la poudre métallique et le liant organique uniformément pour former un matériau mixte pour le moulage par injection. Cohérence Les matériaux mélangés affectent directement leur fluidité et les paramètres du processus de moulage par injection, ainsi que la densité et d'autres propriétés Du matériau final. Le processus de moulage par injection est similaire en principe au moulage par injection plastique, les conditions de l'équipement Fondamentalement le même. Dans le processus de moulage par injection, le matériau mélangé est chauffé dans le cylindre de la machine de moulage par injection, devenant Un matériau plastique rhéologique et injecté dans un moule sous une pression d'injection appropriée pour former une ébauche pressée. Cette La Microstructure de l'ébauche pressée produite par moulage par injection doit être uniforme et cohérente afin que le produit puisse Rétrécissement uniforme pendant le frittage.
4. Extraction: avant le frittage, les billettes brutes doivent être débarrassées du liant organique qu'elles contiennent par un processus appelé extraction.
Le processus d'extraction doit s'assurer que le liant suit Des canaux sont formés entre les particules sans réduire la résistance des billettes brutes. Le taux d'enlèvement d'adhésif suit généralement équation de diffusion. Le frittage peut empêcher le rétrécissement du compactage poreux en un produit avec une certaine organisation Et les propriétés. Bien que les propriétés du produit final soient liées à de nombreux facteurs de processus avant le frittage, dans de nombreux cas Le processus de frittage a un impact important, voire décisif, sur l'Organisation métallographique et les propriétés du produit final.
5. Post - traitement: pour les pièces de précision avec des exigences de taille strictes, le post - traitement nécessaire est nécessaire. Ce processus est lié à
Processus de traitement thermique des produits métalliques traditionnels.
Comparaison du processus MIM avec d'autres technologies de processus
Les matières premières utilisées dans le procédé MIM ont une granulométrie comprise entre 2 et 15 μm, alors que pour La métallurgie des poudres traditionnelle se situe principalement entre 50 et 100 microns. Les produits MIM ont une densité élevée grâce à l'utilisation de poudres fines. Le procédé MIM présente les avantages de la métallurgie des poudres traditionnelle tout en offrant une plus grande liberté de forme. Traditionnelle La métallurgie des poudres est limitée par la force du moule et la densité de remplissage, la plupart des formes sont cylindriques à deux dimensions.
Les procédés traditionnels de coulée de précision et de dégraissage sont des techniques efficaces pour produire des formes complexes L'utilisation d'un noyau en céramique permet de produire un produit fini avec des fentes étroites et des trous profonds. Cependant, en raison de la force de la céramique La fluidité du noyau et du liquide de coulée, le procédé est encore confronté à quelques difficultés techniques. En général, ce processus Il convient à la fabrication de pièces de grande et moyenne taille, tandis que le processus MIM est plus adapté aux petites pièces et aux formes complexes.
Comparaison des procédés de fabrication
Comparer les projets | Processus MIM | métallurgie traditionnelle des poudres
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Taille des particules | 2 - 15 microns | 50 - 100 microns
Densité relative | 95 à 98