[Технология] Новая технология литья металлов под давлением: μ- Введение в процесс MIM и 2C-MIM

[Технология] Новая технология литья металлов под давлением: μ- Введение в процесс MIM и 2C-MIM

На самом деле, это не слишком новая технология. Он использовался в производстве^_^

В последние годы с целью производства металлов и сплавов, которые можно использовать для массового производства микродеталей и поверхностей с микроструктурой, был разработан процесс литья под давлением микрометаллов (μ-MIM). μ-MIM значительно повысил доступность металлов и сплавов для микроприложений, таких как новые материалы с высокой температурной стабильностью, прочностью и ударной вязкостью, а также теплопроводностью и магнетизмом.

Кроме того, по сравнению с микролитьем пластмасс под давлением, процесс производства биметалла, разработанный MIM, позволяет соединять вместе два различных металлических материала (совместное впрыскивание биметалла) в процессе литья под давлением.

Небольшой редактор извлек некоторый контент из отраслевых работ и кратко представил текущую ситуацию с этими двумя процессами.

1. Биметаллическая коинжекция 2К-МИМ (двухкомпонентная МИМ)

[Технология] Новая технология литья металлов под давлением: μ- Введение в процесс MIM и 2C-MIM

Пористая поверхность и плотный внутренний стержень титановых имплантатов

В качестве метода изготовления биметаллических деталей был разработан процесс 2C-MIM (двухкомпонентный MIM). Основное преимущество процесса 2C-MIM заключается в том, что в одном производственном процессе два материала с разными свойствами могут быть объединены вместе, что сокращает количество последующих операций соединения (таких как сварка, клепка, сборка и т. д.).

Ассортимент деталей, которые может изготовить 2C-MIM, включает полые детали со сложной внутренней структурой и гибкие разъемные компоненты.

Целью всех исследований является производство инженерных деталей с расширенными функциональными возможностями по выгодной цене. Для деталей, которые легко изнашиваются, твердые или износостойкие материалы могут использоваться только для локального усиления ключевых частей, таких как поверхности трения, а другие конструкционные детали могут быть изготовлены из относительно недорогих материалов.

Для изготовления биметаллических деталей недостаточно просто понять форму литья под давлением двух материалов для литья под давлением. Ключевым моментом является то, что два материала должны спекаться в одной и той же печи и в одной и той же атмосфере спекания. Поскольку усадка двух деталей во время спекания различна, это может привести к расслаиванию или растрескиванию. Также при образовании вредных фаз легирующие элементы также будут диффундировать по границе, что снизит эксплуатационные характеристики материала.

[Технологии] Новоелитье металла под давлениемтехнология: μ-Введение в процесс MIM и 2C-MIM

17-4Образец композита PH/316L на растяжение, полученный совместным впрыском

Координируя факторы обработки, можно оптимизировать качество деталей 2C-MIM. Благодаря своей уникальной способности деталь может иметь различные свойства материала без какой-либо операции сборки. Таким образом, процесс 2C-MIM, безусловно, расширит рынок приложений в отрасли MIM.

2. Процесс литья под давлением микрометалла (μ-MIM)

[Технология] Новая технология литья металлов под давлением: μ- Введение в процесс MIM и 2C-MIM

Реакционный сосуд из нержавеющей стали для микроинъекций

Изделия и системы стремятся к миниатюризации, а это значит, что структура и функциональные части в сложных системах будут становиться все меньше и меньше.

Это требует не только использования передовых материалов с соответствующими физическими свойствами, но и микроминиатюризации геометрических особенностей, чтобы увеличить количество интегрированных функций.

Следовательно, необходимо разработать высокоэффективные и надежные методы изготовления микродеталей или деталей с микроструктурой μ- Детали с микроструктурой, изготовленные MIM, можно использовать для замены пластиковых деталей, чтобы получить преимущества механических свойств, коррозионной стойкости или высокой температуры. производительность металлических материалов.

Успех этого нового производственного процесса основан на том факте, что его конкурентоспособный процесс ограничен перерабатываемыми материалами или большими производственными мощностями, а также отсутствием заменителя какао μ-MIM.

Технология LIGA (сочетание фотолитографии и гальванопластики) обычно применима только к двумерной геометрии и ограничена гальванопластикой при выборе материала.

Другие технологии, такие как методы электрохимического микропроизводства, технологии микрофрезерования и микрошлифовки, все пришли из отрасли микроэлектроники на основе кремния, и все они способны решать задачи размером до 1 мк. однако не подходит для массового производства 3D-деталей.

Теперь используйте μ- Размер элемента микродеталей, созданных с помощью MIM, может составлять всего 5 мкм. Однако, чтобы оптимизировать производительность, например, в соответствии с характеристиками потока или формой детали, люди разработали вполне возможные μ-субмикронные или нанометровые специальные инъекционные материалы, требуемые MIM.

Вообще говоря, для микродеталей MIM может воспроизвести характеристики, примерно в 10 раз превышающие средний размер частиц, что особенно применимо для микродеталей. Если вы хотите изготовить детали меньшего размера, вам нужно использовать более мелкий порошок. Сейчас в наличии металлический порошок 1 мкм. Некоторые порошки слишком активны для получения порошков такого размера (например, Ti), в то время как другие металлические порошки легче получить путем специального распыления (например, нержавеющая сталь).

Если диапазон размеров частиц порошка составляет менее 1 мкм, следует использовать специальные материалы для литья под давлением, чтобы адаптироваться к проблемам, вызванным литьем под давлением с большой площадью поверхности и обезжириванием порошка.

[Технология] Новая технология литья металлов под давлением: μ- Введение в процесс MIM и 2C-MIM

Шестерня и рабочее колесо из нержавеющей стали с микроинъекцией

Сейчас? μ-MIM все еще находится на стадии культивирования и обычно развивается параллельно с процессом 2C-MIM. Прежде всего, оба этих процесса использовались в производстве, но оба находятся в процессе внедрения технологии и технико-экономического обоснования различных микродеталей или микроструктурных деталей.

На пути к успешному выходу на рынок предварительные конкурентные исследования и разработки являются ключевыми задачами, но только с упором на 2С в промышленности. персонал, может добиться настоящего прорыва.