Abstract: La tecnologia di stampaggio a iniezione della polvere del metallo è un nuovo tipo di tecnologia di formatura near-net nel campo della metallurgia delle polveri, whi ch introduce la moderna tecnologia di stampaggio a iniezione di plastica nella metallurgia delle polveri. Il flusso di processo della polvere di metallo è la miscelazione del legante → stampaggio a iniezione → debinding → sinterizzazione → post-elaborazione.  

Tecnologia di stampaggio ad iniezione di polveri metalliche   Caratteristiche di processo

La tecnologia di stampaggio a iniezione della polvere del metallo è un prodotto di molteplici discipline come la tecnologia di formatura della plastica, la chimica dei polimeri, la tecnologia della metallurgia delle polveri e la scienza dei materiali metallici. Utilizza stampi per iniettare vuoti stampati e produrre rapidamente parti strutturali tridimensionali a forma di complesso ad alta densità, alta precisione e ad alta densità attraverso sinterizzazione. Può materializzare rapidamente e accuratamente le idee di progettazione in prodotti con determinate caratteristiche strutturali e funzionali e può direttamente produrre in serie parti, che è un nuovo cambiamento nell'industria della tecnologia di produzione. Questa tecnologia non solo ha meno fasi convenzionali del processo di metallurgia delle polveri, nessun taglio o meno e alti benefici economici, ma supera anche gli svantaggi della tecnologia tradizionale della metallurgia delle polveri, come materiale irregolare, proprietà meccaniche basse, pareti sottili difficili da formare e strutture complesse. È particolarmente adatto per la produzione di massa di piccole parti metalliche complesse e speciali.

Processo di tecnologia di stampaggio ad iniezione della polvere del metallo:

Legatore → Miscelazione → Stampaggio ad iniezione → Debinding → Sinterizzazione → Post-Processing.

1. Polvere di metallo: Generalmente, la dimensione delle particelle delle polveri metalliche utilizzate nella tecnologia di stampaggio a iniezione del metallo (MIM) è maggiore di   Secondo la teoria, più sottili sono le particelle, più grande è la superficie specifica, che le rende più adatte per   stampaggio e sinterizzazione. Tuttavia, il processo specializzato di metallurgia delle polveri adotta polveri più grossolane superiori a 40μm.

2. Legatore organico: Il legante organico aderisce alle polveri metalliche per rendere la miscela ha proprietà reologiche e lubrificanti   quando riscaldato e fluente nel cilindro della macchina di stampaggio ad iniezione. In altre parole, il raccoglitore agisce come il vettore dell'intero   miscela di polvere. Pertanto, selezionare il legante giusto è fondamentale per il processo di stampaggio ad iniezione. I requisiti per il biologico   i leganti sono:  

1) Piccola quantità: una piccola quantità di legante può dare alla miscela buone proprietà reologiche.  

2) Non reattivo: il legante non deve reagire chimicamente con polveri metalliche nel processo di rimozione del legante.  

3) Facile da rimuovere: non deve rimanere nulla del legante nel prodotto finale.

3. miscelazione: La polvere di metallo e legante organico sono mescolati uniformemente per formare un materiale misto per lo stampaggio a iniezione. L'uniformità di   il materiale misto influisce direttamente sulla sua fluidità e sui parametri del processo di stampaggio a iniezione, così come la densità e altre proprietà   del materiale finale. Il processo di stampaggio a iniezione è simile allo stampaggio a iniezione di plastica in linea di principio e le condizioni dell'attrezzatura   sono praticamente uguali. Durante il processo di stampaggio a iniezione, il materiale misto viene riscaldato nel barilotto della macchina ad iniezione per diventare   un materiale plastico reologico, e viene iniettato nello stampo sotto pressione di iniezione adeguata per formare un compatto verde. Il   La microstruttura del compatto verde prodotto dallo stampaggio a iniezione dovrebbe essere uniformemente coerente, in modo che il prodotto possa   restringersi uniformemente durante la sinterizzazione.

4. Estrazione: Prima della sinterizzazione, il compatto verde deve rimuovere il legante organico in esso contenuto attraverso un processo chiamato estrazione.  

Il processo di estrazione deve garantire che il legante venga gradualmente scaricato da diverse parti del green compact lungo il piccolo   I canali tra le particelle senza ridurre la forza del compatto verde. La velocità di rimozione del legante segue generalmente la   equazione di diffusione. La sinterizzazione può impedire che il compatto verde poroso si restringa per densificarsi in un prodotto con una certa organizzazione   e proprietà. Sebbene le proprietà del prodotto finale siano correlate a molti fattori di processo prima della sinterizzazione, in molti casi, il   Il processo di sinterizzazione ha un grande, o addirittura decisivo, impatto sulla struttura metallografica e sulle proprietà del prodotto finale.

5. Post-elaborazione: Per le parti di precisione con requisiti di dimensione rigorosi, è necessaria la post-elaborazione necessaria. Questo processo è lo stesso di  

il processo di trattamento termico dei prodotti metallici convenzionali.

Caratteristiche del processo MIM rispetto ad altre tecnologie di elaborazione  

La dimensione delle particelle delle materie prime utilizzate nel processo MIM è compresa tra 2 e 15 μm, mentre la dimensione delle particelle della polvere grezza utilizzata in   La metallurgia tradizionale delle polveri è per lo più compresa tra 50 e 100 μm. I prodotti MIM hanno alta densità grazie all'uso di polveri fini.   Il processo MIM presenta i vantaggi della metallurgia tradizionale delle polveri, pur avendo un grado più elevato di libertà di forma. Tradizionale   La metallurgia delle polveri è limitata dalla forza e dalla densità di riempimento degli stampi e la maggior parte delle forme sono tipi cilindrici bidimensionali.  

Il processo tradizionale di colata e debinding di precisione è una tecnologia efficace per la produzione di forme complesse, e negli ultimi anni, il   L'utilizzo di nuclei ceramici può produrre prodotti finiti con fessure strette e fori profondi. Tuttavia, a causa della forza della ceramica   Questo processo deve ancora affrontare alcune difficoltà tecniche. In generale, questo processo è più   Il processo MIM è più adatto per la produzione di pezzi di piccole e complesse dimensioni.  

Confronto dei processi di fabbricazione  

Voce di confronto       | Processo MIM | Metallurgia tradizionale delle polveri

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Dimensione delle particelle             | 2-15 μm          | 50-100 μm

Densità relativa      | 95-98