Resumo: A tecnologia de moldagem por injeção de pó metálico é um novo tipo de tecnologia de formação near-net no campo da metalurgia do pó, com ch introduz a moderna tecnologia de moldagem por injeção de plástico na metalurgia do pó. O fluxo de processo de pó de metal é mistura de ligante → moldagem por injeção → descascamento → sinterização → pós-processamento.
Tecnologia de moldagem por injeção de pó metálico Características do Processo
A tecnologia de moldagem por injeção de pó de metal é um produto de várias disciplinas, como tecnologia de formação de plástico, química de polímeros, tecnologia de metalurgia de pó e ciência de materiais metálicos. Ele usa moldes para injetar blanks moldados e fabricar rapidamente peças estruturais complexas tridimensionais de alta densidade, alta precisão através de sinterização. Pode rapidamente e com precisão materializar ideias de design em produtos com certas características estruturais e funcionais e pode diretamente produzir peças em massa, o que é uma nova mudança na indústria de tecnologia de fabricação. Esta tecnologia não só tem menos etapas convencionais do processo da metalurgia do pó, nenhum ou menos corte e altos benefícios econômicos, mas também supera as desvantagens da tecnologia tradicional da metalurgia do pó, como material desigual, baixas propriedades mecânicas, paredes finas difíceis de formar e estruturas complexas. É particularmente adequado para a produção em massa de peças metálicas pequenas, complexas e especiais.
Processo de tecnologia de moldagem por injeção de pó de metal:
Ligador → Mistura → Moldagem por injeção → Desbastamento → Sinterização → Pós-processamento.
1. pó de metal: Geralmente, o tamanho de partícula de pós de metal usado na tecnologia de moldagem por injeção de metal (MIM) é maior do que 0,5-20μm. De acordo com a teoria, quanto mais finas as partículas, maior a área de superfície específica, o que as torna mais adequadas para moldagem e sinterização. No entanto, o processo especializado da metalurgia do pó adota pós mais grosseiros superiores a 40μm.
2. ligante orgânico: O ligante orgânico adere aos pós metálicos para fazer a mistura ter propriedades reológicas e lubrificantes quando aquecido e fluindo no cilindro da máquina de moldagem por injeção. Em outras palavras, o aglutinante atua como o portador de todo o mistura de pó. Portanto, selecionar o ligante certo é crucial para o processo de moldagem por injeção. Requisitos aplicáveis aos produtos biológicos os aglutinantes são:
1) Pequena quantidade: uma pequena quantidade de ligante pode dar à mistura boas propriedades reológicas.
2) Não reativo: o ligante não deve reagir quimicamente com pós metálicos no processo de remoção do ligante.
3) Fácil de remover: não deve sobrar nada do aglutinante no produto final.
3. mistura: O pó de metal e ligante orgânico são misturados uniformemente para formar um material misto para moldagem por injeção. A uniformidade de o material misturado afeta diretamente sua fluidez e parâmetros do processo de moldagem por injeção, bem como a densidade e outras propriedades do material final. O processo de moldagem por injeção é semelhante à moldagem por injeção plástica em princípio, e as condições do equipamento são basicamente iguais. Durante o processo de moldagem por injeção, o material misturado é aquecido no barril da máquina de injeção para se tornar um material plástico reológico, e é injetado no molde sob pressão de injeção adequada para formar um compacto verde. O a microestrutura do compacto verde produzido pela moldagem por injeção deve ser uniformemente consistente, de modo que o produto possa encolher uniformemente durante a sinterização.
4. Extração: Antes de sinterizar, o compacto verde deve remover o aglutinante orgânico contido nele através de um processo chamado extração.
O processo de extração deve garantir que o aglutinante seja descarregado gradualmente de diferentes partes do compacto verde ao longo do pequeno canais entre as partículas sem reduzir a força do compacto verde. A taxa de remoção do ligante geralmente segue o equação de difusão. A sinterização pode impedir que o compacto verde poroso encolhe para densificar em um produto com determinada organização e propriedades. Embora as propriedades do produto final estejam relacionadas a muitos fatores de processo antes da sinterização, em muitos casos, a o processo de sinterização tem um grande impacto, ou mesmo decisivo, na estrutura metalográfica e nas propriedades do produto final.
5. pós-processamento: Para peças de precisão com requisitos rigorosos do tamanho, o pós-processamento necessário é necessário. Este processo é o mesmo que
o processo de tratamento térmico para produtos metálicos convencionais.
Características do processo MIM em comparação com outras tecnologias de processamento
O tamanho das partículas das matérias-primas utilizadas no processo MIM situa-se entre 2-15 μm, enquanto o tamanho das partículas do pó bruto utilizado em a metalurgia tradicional do pó situa-se principalmente entre 50-100 μm. Os produtos MIM têm alta densidade devido ao uso de pós finos. O processo MIM tem as vantagens da metalurgia tradicional do pó, enquanto tem um maior grau de liberdade da forma. Tradicional a metalurgia do pó é limitada pela força e densidade de enchimento dos moldes, e a maioria das formas são tipos cilíndricos bidimensionais.
O processo tradicional de fundição e descascamento da precisão é uma tecnologia eficaz para produzir formas complexas, e nos últimos anos, o o uso de núcleos cerâmicos pode produzir produtos acabados com fendas estreitas e furos profundos. No entanto, devido à resistência da cerâmica a fluidez do líquido de fundição, este processo ainda enfrenta algumas dificuldades técnicas. Em geral, este processo é mais adequado para a fabricação de peças grandes e médias, enquanto o processo MIM é mais adequado para peças pequenas e complexas.
Comparação dos processos de fabrico
Item de comparação | Processo MIM | Metalurgia Tradicional do Pó
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Tamanho das Partículas | 2-15 μm | 50-100 μm
Densidade relativa | 95-98
