Технология микролитья металлических порошков под давлением

Технология микролитья металлических порошков под давлением

Литье металлического порошка под давлением(MPIM) — это новая технология формования деталей и компонентов, которая сочетает в себе традиционную технологию порошковой металлургии с современной технологией литья пластмасс под давлением. Самая большая особенность этой технологии заключается в том, что она может напрямую изготавливать детали с окончательной формой, минимизировать объем механической обработки и экономить сырье, а также решить проблему сложной формовки изделий сложной формы, которая беспокоила область порошковой металлургии в течение многих лет; Более того, материальная адаптируемость этой технологии широка. Все металлы, сплавы, керамика и т. д., которые могут быть превращены в порошок, могут быть превращены в детали с помощью этой технологии. Кроме того, эта технология также может реализовать полностью автоматическое непрерывное производство с высокой эффективностью производства, отличными характеристиками материала и высокой точностью размеров продукта, поэтому она получила широкое признание.

Основной процесс этой технологии заключается в следующем: во-первых, твердый порошок равномерно смешивается с определенным полимером и добавочным компонентом, а после грануляции гранулированный материал впрыскивается в полость формы литьевой машиной в состоянии нагрева для конденсации. , а затем связующее в формовочной заготовке удаляется путем химического или термического разложения, и, наконец, конечный продукт получается путем спекания и уплотнения.

В последние годы развитие микросистемной техники в различных областях идет очень быстро. В то же время к изготовлению трехмерных микросложных компонентов, используемых в микротехнике, предъявляются более высокие требования. Есть надежда, что микрокомпоненты смогут обеспечить крупномасштабное производство при соблюдении требований к производительности. К основным компонентам микросистемы относятся микроформы, микромеханические конструкции для датчиков и ускорителей, биосенсоры, микрожидкостные компоненты, микрореакторы и др. Эти компоненты имеют сложную форму и небольшой объем. При использовании существующих технологий микрообработки, таких как микрорезка, лазерная резка, травление кремния и др., эффективность производства низкая, и невозможно осуществлять крупносерийное производство. В последние годы технология порошкового микролитья под давлением, разработанная на основе порошкового литья под давлением, представляет собой наиболее перспективную технологию подготовки для реализации крупносерийного производства микрокомпонентов.

Технология порошкового микролитья под давлением представляет собой разновидность технологии литья, разработанную на основе традиционной технологии порошкового литья под давлением для деталей размером менее 1 микрона. Он в основном используется для непрерывного производства деталей с микроструктурой поверхности и микроструктурой. Его основные технологические этапы в основном такие же, как и при традиционном порошковом литье под давлением. Качество поверхности и пористость подготовленных деталей можно регулировать подбором исходного порошка и соответствующих условий спекания. В отличие от традиционного порошкового литья под давлением, средний размер частиц порошка, выбранного для порошкового микролитья под давлением, обычно составляет менее 1–2 микрон, чтобы облегчить изготовление микроструктур; Во-вторых, из-за увеличения удельной поверхности порошка требуется клей с низкой вязкостью, но достаточной прочностью, чтобы облегчить микролитье под давлением и избежать повреждения сырой заготовки во время извлечения из формы. Кроме того, для предотвращения образования деформаций, трещин и пузырей технология микролитья под давлением предъявляет более жесткие требования к технологическим условиям обезжиривания и спекания.

В настоящее время Германия, Япония, Сингапур, США и Великобритания являются основными странами в мире, которые проводят эти технологические исследования. Среди них Германия вышла вперед и добилась выдающихся результатов. Китайский Пекинский университет науки и технологии, Центральный южный университет и Даляньский технологический университет также провели ряд исследований в этой области. Например, Пекинский университет науки и технологии разработал форму для микролитья порошков под давлением с независимыми правами интеллектуальной собственности и подходит для традиционных машин для литья под давлением; С использованием порошка карбонильного железа и порошка железоникелевого сплава в качестве сырья на традиционной машине для литья под давлением было успешно реализовано порошковое микролитье под давлением микрозубчатых шестерен диаметром менее 1 мм.