[Technologie] Nieuwe metaalspuitgiettechnologie: μ- Inleiding tot het MIM- en 2C-MIM-proces

[Technologie] Nieuwe metaalspuitgiettechnologie: μ- Inleiding tot het MIM- en 2C-MIM-proces

In feite is het niet al te nieuwe technologie. Het is gebruikt bij de productie^_^

Met het doel metalen en legeringen te vervaardigen die kunnen worden gebruikt voor massaproductie van micro-onderdelen en microstructuuroppervlakken, is de afgelopen jaren het micrometaal-spuitgietproces ontwikkeld (μ-MIM). μ-MIM heeft de beschikbaarheid van metalen en legeringen voor microtoepassingen aanzienlijk verbeterd, zoals nieuwe materialen met hoge temperatuurstabiliteit, sterkte en taaiheid, evenals thermische geleidbaarheid en magnetisme.

Bovendien maakt μ- Het door MIM ontwikkelde bimetaal productieproces het mogelijk om twee verschillende metalen materialen met elkaar te verbinden (bimetaal co-injectie) tijdens het spuitgietproces, in vergelijking met micro-spuitgieten van kunststoffen.

De kleine redacteur haalde wat inhoud uit de werken van de industrie en introduceerde kort de huidige situatie van deze twee processen.

1. Bimetaal co-injectie 2C-MIM (tweecomponenten MIM)

[Technologie] Nieuwe metaalspuitgiettechnologie: μ- Inleiding tot het MIM- en 2C-MIM-proces

Poreus oppervlak en implantaten van titanium met een dichte binnenkern

Als methode voor het vervaardigen van bimetalen onderdelen is het 2C-MIM-proces (Two-Component MIM) ontwikkeld. Het belangrijkste voordeel van het 2C-MIM-proces is dat in één productieproces twee materialen met verschillende eigenschappen direct met elkaar kunnen worden gecombineerd, waardoor latere verbindingshandelingen (zoals lassen, klinken, bevestigen, enz.) worden verminderd.

Het assortiment onderdelen dat 2C-MIM kan vervaardigen, omvat holle onderdelen met complexe interne structuren tot flexibele demonteerbare componenten.

Het doel van alle studies is om technische onderdelen te vervaardigen met verbeterde functionaliteit tegen gunstige kosten. Voor onderdelen die gemakkelijk slijten, kunnen harde of slijtvaste materialen alleen worden gebruikt voor lokale versterking op belangrijke onderdelen, zoals wrijvingsoppervlakken, en andere structurele onderdelen kunnen worden gemaakt van relatief goedkope materialen.

Om bimetalen onderdelen te vervaardigen, is het niet voldoende om alleen de spuitgietvorm van de twee spuitgietmaterialen te begrijpen. De sleutel is dat de twee materialen in dezelfde oven en onder dezelfde sinteratmosfeer moeten kunnen worden gesinterd. Omdat de krimp van de twee delen tijdens het sinteren verschillend is, kan dit delaminatie of barsten veroorzaken. Wanneer schadelijke fasen worden gevormd, zullen ook legeringselementen langs de grens diffunderen, wat de prestaties van het materiaal zal verminderen.

[Technologie] Nieuwspuitgieten van metaaltechnologie: μ- Inleiding tot het MIM- en 2C-MIM-proces

17-4PH/316L composiet treksterktemonster bereid door co-injectie

Door verwerkingsfactoren op elkaar af te stemmen, kan de kwaliteit van 2C-MIM-onderdelen worden geoptimaliseerd. Vanwege zijn unieke vermogen kan een onderdeel verschillende materiaaleigenschappen hebben zonder enige assemblage. Daarom zal het 2C-MIM-proces de toepassingsmarkt van de MIM-industrie zeker uitbreiden.

2. Micro-metaal spuitgietproces (μ- MIM)

[Technologie] Nieuwe metaalspuitgiettechnologie: μ- Inleiding tot het MIM- en 2C-MIM-proces

Micro-injectie roestvrijstalen reactievat

Producten en systemen neigen naar miniaturisatie, wat betekent dat de structuur en functionele onderdelen in complexe systemen steeds kleiner worden.

Dit vereist niet alleen het gebruik van geavanceerde materialen met de juiste fysieke eigenschappen, maar ook de microminiaturisatie van geometrische kenmerken, om het aantal geïntegreerde functies te vergroten.

Daarom is het noodzakelijk om zeer effectieve en betrouwbare methoden te ontwikkelen voor het vervaardigen van micro-onderdelen of microstructuuronderdelen μ- Microstructuuronderdelen vervaardigd door MIM kunnen worden gebruikt om plastic onderdelen te vervangen om de voordelen van mechanische eigenschappen, corrosieweerstand of hoge temperatuur te verkrijgen prestaties van metalen materialen.

Het succes van dit nieuwe fabricageproces is gebaseerd op het feit dat het concurrerende proces wordt beperkt door verwerkbare materialen of een grote productiecapaciteit, en dat er geen cacaosubstituut μ-MIM is.

LIGA-technologie (combinatie van fotolithografie en elektroformeren) is over het algemeen alleen toepasbaar op 2D-geometrie en wordt beperkt door elektroformeren bij materiaalkeuze.

Andere technologieën, zoals elektrochemische microfabricagemethoden, micromalen en microslijptechnologieën, komen allemaal uit de op silicium gebaseerde micro-elektronica-industrie en ze hebben allemaal het vermogen om problemen op te lossen die zo klein zijn als 1 μ. is echter niet geschikt voor massaproductie van 3D-onderdelen.

Gebruik nu μ- De kenmerkgrootte van micro-onderdelen geproduceerd door MIM kan zo klein zijn als 5 μm. Om de prestaties te optimaliseren, bijvoorbeeld volgens de stromingskarakteristieken of de vorm van het onderdeel, hebben mensen een volledig mogelijk μ-submicron of nanometer speciaal injectiemateriaal ontwikkeld dat vereist is door MIM.

Over het algemeen kan MIM voor micro-onderdelen kenmerken repliceren die ongeveer 10 keer de gemiddelde deeltjesgrootte zijn, wat met name van toepassing is op micro-onderdelen. Als u kleinere kenmerken wilt maken, moet u fijner poeder aanbrengen. Nu beschikbaar metaalpoeder 1 μm. Sommige poeders zijn te actief om poeders van dit groottebereik te produceren (bijvoorbeeld Ti), terwijl andere metaalpoeders gemakkelijker te produceren zijn door speciale verstuiving (bijvoorbeeld roestvrij staal).

Als het deeltjesgroottebereik van het poeder kleiner is dan 1 um, moeten speciale injectiematerialen worden gebruikt om zich aan te passen aan de problemen die worden veroorzaakt door het spuitgieten met een groot oppervlak en het ontvetten van het poeder.

[Technologie] Nieuwe metaalspuitgiettechnologie: μ- Inleiding tot het MIM- en 2C-MIM-proces

Micro-injectie roestvrijstalen tandwiel en waaier

Nu? μ-MIM bevindt zich nog in de kweekfase en ontwikkelt zich over het algemeen parallel met het 2C-MIM-proces. Allereerst zijn beide processen gebruikt bij de productie, maar beide bevinden zich in het proces van technologie-introductie en haalbaarheidsstudie op verschillende micro-onderdelen of microstructuuronderdelen.

Op weg naar succesvolle toegang tot de markt zijn voorlopige concurrerende onderzoeks- en ontwikkelingsdoelstellingen essentieel, maar alleen door ons te concentreren op 2C in de industrie- μ- De mogelijkheid van MIM om materialen en productieprocessen te ontwikkelen, gekoppeld aan de opleiding van engineering en technische personeel, kan een echte doorbraak bereiken.