Giriş: Metal enjeksiyon kalıplamaMIM olarak da bilinen gelişmiş bir metal üretim sürecidir. Gerçekten yoğun, çok sayıda şekle sahip ve gerçekten iyi çalışan metal parçalar yapmanın ucuz bir yoludur. MIM, enjeksiyon kalıplamanın esnekliğini toz metal sinterlemenin gücüyle birleştiren metal şeyler yapmanın yeni bir yoludur.

İnsanlar MIM'i seviyor çünkü güçlü, ucuz ve çok sayıda şekle sahip metal parçalar yapıyor. MIM elektronik, medikal, endüstriyel ve otomobil gibi pek çok sektörde kullanılmaktadır. Bu makale size MIM'in nasıl çalıştığını, ne için iyi olduğunu ve ne için iyi olmadığını anlatacak.

Metal Enjeksiyon Kalıplama Süreci Nedir?

Metal enjeksiyon kalıplama (MIM) üretim süreci, yüksek hassasiyetli, karmaşık metal parçaların üretimine yönelik bir süreçtir. Metal tozu, enjeksiyon kalıplama ve sinterlemeyi birleştirerek sıkı toleranslara ve mükemmel yüzey kalitesine sahip MIM parçaları üretir.

Farklı boyutlarda ve şekillerde metal tozları kullanarak, farklı katkı maddeleri ekleyerek, farklı kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip MIM parçaları elde edebilirsiniz. Her bir toz partikülündeki bağlayıcının bileşimi, parçanın nihai sertliğini belirler.

Metal Enjeksiyon Kalıplama Sürecinin Prensibi Nedir?

Enjeksiyon kalıplama işlemi iki aşamaya ayrılır: enjeksiyon kalıplama ve sinterleme.

Enjeksiyon kalıplama

Enjeksiyon kalıplama aşamasında, metal malzeme sıvı hale getirilir ve ardından bir şırınga aracılığıyla kalıba enjekte edilir. Kalıbın sıcaklığı düşüktür, böylece metal malzeme soğur ve belirli bir şekil ve boyuta sahip bir metal kütük oluşturmak için kalıpta hızla katılaşır.

sinterleme süreci

Sinterleme aşamasında, metal kütük yüksek sıcaklıkta işlem için bir sinterleme fırınına gönderilir. Yüksek sıcaklıklarda, metal kütükteki parçacıklar birbirine daha iyi bağlanarak metal kütüğü daha yoğun ve daha güçlü hale getirir. Sinterlenmiş metal parçalar iyi mekanik özelliklere ve ısı direncine sahiptir.

Metal Enjeksiyon Kalıplama Avantajları Nelerdir?

Geleneksel metal üretim teknolojisi ile karşılaştırıldığında, metal enjeksiyon kalıplama (MIM) pek çok avantaja sahiptir. MIM teknolojisinin 30 yıllık sürekli gelişiminden sonra BRM bu teknolojiyi kullanarak büyük hacimli, çok alaşımlı, farklı boyutlarda ve karmaşık yapılarda MIM parçaları üretebilmektedir. MIM'in avantajlarına ilişkin özetimiz aşağıdaki gibidir:

Son Derece Karmaşık Yapılara Sahip Yapısal Parçalar Oluşturulabilir

Enjeksiyon kalıplama işlemi teknolojisi, malzemenin kalıp boşluğunu tamamen doldurmasını sağlamak için ürün boşluklarını enjekte etmek için bir enjeksiyon kalıplama makinesi kullanır ve bu da oldukça karmaşık parça yapılarının gerçekleştirilmesini sağlar. Geçmişte, geleneksel işleme teknolojisinde, önce tek tek bileşenler yapılır ve daha sonra bileşenler halinde birleştirilirdi.

MM teknolojisi kullanıldığında, adımları büyük ölçüde azaltan ve işleme prosedürlerini basitleştiren eksiksiz tek bir parçaya entegre edilebilir.

Diğer metal işleme yöntemleriyle karşılaştırıldığında MIM, ürünlerin yüksek boyutsal doğruluğuna sahiptir ve ikincil işlem gerekmez veya yalnızca az miktarda son işlem gerekir. Enjeksiyon kalıplama işlemi doğrudan ince duvarlar ve karmaşık yapısal parçalar oluşturabilir. Ürünün şekli nihai ürünün gereksinimlerine yakındır.

Parçanın boyutsal toleransı genellikle ±0,1 ila ±0,3 civarında tutulur, bu da özellikle işlenmesi zor olan semente karbürün işleme maliyetini düşürmek ve değerli metallerin işleme kaybını azaltmak için önemlidir.

Neredeyse tüm ürünler için uygun olan şekil tasarımında herhangi bir kısıtlama yoktur. MIM kalıplama ile elde edilemeyen tolerans, yüzey işlemi yardımıyla elde edilebilir.

Ürünün Mikroyapısı Düzgün, Yoğunluğu Yüksek ve Performansı İyi

Bastırdığınızda, kalıp duvarı ve toz ve toz ve toz birbirine sürtünür ve basınç düzensizdir. Bu, preslenmiş saçın mikro yapısını düzensiz hale getirir. Sinterlediğinizde, preslenmiş toz metalurjisi parçaları düzensiz bir şekilde küçülür.

Bu yüzden bu etkiyi azaltmak için sinterleme sıcaklığını düşürmeniz gerekir. Ancak o zaman büyük delikler, düşük yoğunluk ve zayıf malzeme yoğunluğu elde edersiniz, bu da ürünü zayıflatır.

Aslında enjeksiyon kalıplama bir akışkan kalıplama işlemidir. Bağlayıcıların varlığı, tozun düzgün bir şekilde düzenlenmesini sağlayarak saçın düzensiz mikro yapısını ortadan kaldırır ve ardından sinterlenmiş ürünün yoğunluğu, malzemesinin teorik yoğunluğuna ulaşabilir.

Normal şartlar altında, preslenmiş ürünün yoğunluğu teorik yoğunluğun sadece 85%'sine ulaşabilir. Ürünün yüksek yoğunluğu mukavemeti artırabilir, tokluğu güçlendirebilir, sünekliği, elektrik iletkenliğini ve termal iletkenliği iyileştirebilir ve manyetik özellikleri geliştirebilir.

Yüksek Verimlilik, Büyük Ölçekli ve Büyük Ölçekli Üretime Ulaşmak Kolay

MIM teknolojisinde kullanılan metal kalıp, mühendislik plastik enjeksiyon kalıplarına benzer bir kullanım ömrüne sahiptir. Metal kalıplar kullanıldığı için MIM, parçaların seri üretimi için uygundur.

Ürünlerin boşlukları enjeksiyon kalıplama makineleri tarafından oluşturulduğundan, üretim verimliliği büyük ölçüde iyileştirilir, üretim maliyeti düşürülür ve enjeksiyon kalıplı ürünlerin tutarlılığı ve tutarlı kalitesi ve tekrarlanabilirliği iyidir, bu da büyük ölçekli ve büyük ölçekli endüstriyel üretim için bir garanti sağlar.

MIM daha fazla esnekliğe sahip bir süreçtir ve yılda binlerce ila milyonlarca parçayı çok ekonomik bir şekilde üretebilirsiniz. Döküm ve enjeksiyon kalıplı parçalar gibi, MIM de müşterilerin kalıplara ve takım maliyetlerine yatırım yapmasını gerektirir, bu nedenle küçük parça grupları için genellikle maliyet tahminini etkiler.

Geniş Uygulanabilir Malzeme Yelpazesi ve Geniş Uygulama Alanları

için kullanılabilecek çok sayıda malzeme vardır. enjeksiyon kalıplama. Temel olarak, geleneksel imalat süreçlerinde işlenmesi zor malzemeler ve yüksek erime noktalı malzemeler de dahil olmak üzere, yüksek sıcaklıkta dökülebilen herhangi bir toz malzeme MIM süreci ile parça haline getirilebilir.

Ayrıca MIM, kullanıcı gereksinimlerine göre malzeme formülü araştırması yapabilir, alaşımlı malzemelerin herhangi bir kombinasyonunu yapabilir ve kompozit malzemeleri parçalara dönüştürebilir. MIM, düşük alaşımlı çelik, paslanmaz çelik, takım çeliği, nikel bazlı alaşım, tungsten alaşımı, semente karbür, titanyum alaşımı, manyetik malzeme, KoVr alaşımı, ince seramikler vb. dahil olmak üzere birçok malzemeyi işleyebilir.

Alüminyum ve bakırın demir dışı alaşımları teknik olarak mümkün olsa da, genellikle basınçlı döküm veya talaşlı imalat gibi daha ekonomik diğer yöntemlerle işlenirler.

MIM Sürecinde Mikron Seviyesinde İnce Toz Kullanılır

MIM, 2-15μ partikül çapına sahip ince toz kullanırken, geleneksel toz metalurjisi 50-100μ partikül boyutuna sahip toz kullanır. Küçük parçacık boyutu sinterleme büzülmesini hızlandırabilir, mekanik özellikleri iyileştirebilir, yorulma ömrünü uzatabilir ve stres korozyonuna ve manyetik özelliklere karşı direnci artırabilir.

İnce partikül boyutu sadece maliyeti artırmakla kalmaz (geleneksel PM tozunun fiyatının yaklaşık 1-10 katı), aynı zamanda kolayca toplanır, homojen karıştırma zorluğunu artırır ve yağ giderme oranı nispeten yavaştır, böylece MIM işleminin üretim verimliliğini azaltır.

Geleneksel toz metalürjisi ile karşılaştırıldığında MIM, toz bağlayıcı sisteminin enjeksiyon sırasında kalıba sorunsuz bir şekilde doldurulabilmesini sağlamak için yaklaşık 30-55% (hacim fraksiyonu) organik bağlayıcı ekler.

Bu nedenle, yoğun bir nihai ürün elde etmek için, çok fazla sinterleme kuvvetine sahip ince toz kullanmanız gerekir. İnce toz kullanmanın bir başka iyi yanı da sinterlenmiş parçanın yüzeyinin iyi görünmesidir. MIM parçalarının iyi sinterlendiğinden ve iyi özelliklere sahip olduğundan emin olmak için mümkün olduğunca saf ve mümkün olduğunca az oksijen içeren toz kullanmak istersiniz.

Karmaşık parçaları genellikle tek tek parçalara ayırarak ve sonra bunları bir araya getirerek yaparsınız. MIM daha ucuzdur çünkü tüm parçayı bir kerede yaparsınız ve çok fazla adım atmanız gerekmez.

Ayrıca, geleneksel metal şekillendirmede parça ne kadar karmaşıksa maliyeti de o kadar fazla olur. MIM ile, parça ne kadar karmaşık olursa olsun maliyet aynıdır çünkü sadece kalıbı daha karmaşık hale getirirsiniz. Parça ne kadar karmaşıksa, MIM o kadar ucuzdur ve daha fazla tasarruf edersiniz.

Metal Enjeksiyon Kalıplamanın Dezavantajları Nelerdir?

Yüksek Üretim Maliyeti

Toz metalürjisi ile karşılaştırıldığında, metal tozu enjeksiyon kalıplama teknolojisinin (MIM) malzeme maliyeti daha yüksektir ve hammadde gereksinimleri daha katıdır. Bu, metal tozunun çapının mümkün olduğunca küçük olması gerektiği anlamına gelir. Daha iyi performans elde etmek için, metal tozu enjeksiyon kalıplama (MIM) işlemi toz metalurjisi yerine bir bağlayıcı eklenmesini gerektirir.

Bu nedenle, metal tozu enjeksiyon kalıplama teknolojisini kullanmanın maliyeti daha pahalıdır. Geleneksel plastik enjeksiyon kalıplama ile karşılaştırıldığında, bağlayıcının çıkarılması ve sinterleme gibi daha fazla işlem sonrası adım gerektirir, bu da üretim süresini ve maliyetini artırabilir.

Toz Kalite Kontrolünde Zorluk

Metal tozu enjeksiyon kalıplama teknolojisi, bitmiş ürünün doğruluğunu ve gücünü garanti etmek için toz boyutu, dağılımı ve şekli gibi birden fazla parametreyi sağlamalıdır. Bununla birlikte, tozların üretimi ve işlenmesi, çevre ve ekipman gibi birden fazla faktörden kolayca etkilendiğinden, tozların kalite kontrolü zordur.

Tatmin Edici Olmayan Yüzey Kalitesi

Metal tozu enjeksiyon kalıplama teknolojisinin organizasyon ve yüzeyle ilgili kalite sorunları vardır. Metal tozları genellikle enjeksiyon kalıplama işlemi sırasında eşit olmayan yoğunluk, gözenekler ve kusurlar gibi sorunlara sahiptir. Bu sorunlar sadece bitmiş ürünün çalışma performansını etkilemekle kalmaz, aynı zamanda tatmin edici olmayan yüzey kalitesine, kolay paslanmaya ve hasara yol açar.

Ekipman ve Malzemeler için Yüksek Gereksinimler

Metal tozu enjeksiyon kalıplama (MIM) teknolojisi, pahalı ve bakımı zor olan özel enjeksiyon makineleri ve sinterleme ekipmanlarına ihtiyaç duyar. Bu arada, metal tozlarının üretimi, depolanması ve işlenmesi de kurumsal üretim ve yönetim için iyi olmayan katı ortamlara ve koşullara ihtiyaç duyar.

MIM Parçaları Genellikle Küçük Ölçeklidir

Metal tozu enjeksiyon kalıplama teknolojisi fırını küçük bir çalışma alanına sahip olduğundan, üretilen MIM parçaları genellikle küçüktür.

Bu teknoloji, metal tozu üretim aralığı için uygundur enjeksiyon kalıplama Hassas tek şekilli parçalar, karmaşık parçalar, toz metalurjisi mikro dişliler ve küçük modüllü dişliler gibi 10-15 mm ile sınırlı teknoloji. Bu aynı zamanda MIM teknolojisinin gelişiminin büyük ölçüde kısıtlanmasının nedenlerinden biridir.

Üretim Faktörleri

Toz metalürjisi üreticisi Xintaixing, kalıplar pahalı olduğu için metal tozu enjeksiyon kalıplama teknolojisinin büyük ölçekli üretim için daha iyi olduğuna inanmaktadır. Bu nedenle, karmaşık şekillere sahip ancak yüksek gereksinimleri olmayan bazı küçük metal parçalar için CNC işleme daha ucuz ve daha uygun fiyatlı olabilir.

Metal Enjeksiyon Kalıplama Teknolojisinin Uygulama Alanları Nelerdir?

Otomotiv endüstrisi: Metal enjeksiyon kalıplama teknolojisi, otomobil endüstrisinde motor parçaları, dişliler, eksantrik milleri ve benzeri şeyler yapmak için çok kullanılır.

Elektronik endüstrisi:Elektronik endüstrisinde, cep telefonları, bilgisayarlar ve TV'ler gibi ürünler için metal muhafazalar ve parçalar yapmak üzere metal enjeksiyon kalıplama teknolojisini kullanıyoruz.

Tıbbi cihazlar:Metal enjeksiyon kalıplama teknolojisi, cerrahi aletler, diş implantları vb. üretimi gibi tıbbi metal enjeksiyon kalıplamada da yaygın olarak kullanılmaktadır.

Diğer sektörler:Metal enjeksiyon kalıplama (MIM) teknolojisi havacılık, enerji, kimya ve diğer sektörlerde de kullanılmaktadır.

Sonuç

Kısacası, metal toz enjeksiyon kalıplama (MIM) metal parçalar yapmanın süslü bir yoludur. Yüksek yoğunluklu, karmaşık geometrili metal parçaları etkili bir şekilde üretebildiği için birçok farklı endüstride kullanılmaktadır. Normal plastik gibi enjeksiyon kalıplamaama metal için.

Gerçekten güçlü ve çok fazla detaya sahip parçalar yapabilirsiniz. Ancak MIM mükemmel değildir. Pahalıdır, tozun kalitesini kontrol etmek zordur ve bunu yapmak için özel makinelere ihtiyacınız vardır. Bunlar MIM'in büyük üretimler veya ucuz olması gereken parçalar için kullanılmasını zorlaştırıyor.

Yani, MIM bazı şeyler için iyidir, ancak her şey için değil. Parça yapmak istiyorsanız, ne yapmak istediğinizi ve ne kadara mal olacağını düşünmeniz gerekir.