חלקי MIM של Micro Gears

הצגת המוצר

1. תהליך ייצור חלקי MIM מיקרו גיר ובחירת פרמטרים
שיטת הבחירה הניסיונית של פרמטרי תהליך ופרמטרים עיקריים לייצור המוני של ציוד מיקרו.

2. מבחר אבקת מתכת וקלסר
גודל החלקיקים של אבקת המתכת המשמשת בתהליך חלקי MIM הוא בדרך כלל {{0}}.5-20 מיקרומטר. באופן תיאורטי, ככל שהחלקיקים עדינים יותר, כך שטח הפנים הספציפי גדול יותר, שקל יותר לעצב ולחטא. כיום, השיטות העיקריות לייצור אבקות לחלקי MIM הן: שיטת ריסוס מים, שיטת אטומיזציה של גז ושיטת הסרת בסיס. לכל שיטה יתרונות וחסרונות משלה: שיטת פירוק המים היא תהליך ייצור האבקה העיקרי, בעל יעילות גבוהה וחסכוני יותר בייצור בקנה מידה גדול, ויכול להפוך את האבקה לדקה יותר, אך הצורה אינה סדירה, כלומר תורם לשמירת הצורה, אבל עדיף להשתמש בוויסקוזה יש יותר קלסרים, המשפיעים על הדיוק. בנוסף, סרט התחמוצת הנוצר על ידי תגובה בטמפרטורה גבוהה של מים ומתכת מעכב סינטר. שיטת אטומיזציית הגז היא השיטה העיקרית לייצור אבקה עבור MIM. האבקה שהיא מייצרת היא כדורית, בעלת דרגת חמצון נמוכה, פחות נדרשת קלסר, יכולת צורה טובה, אך מחיר גבוה ושמירת צורה גרועה. האבקה המיוצרת בשיטת החיוג היא בעלת טוהר גבוה וגודל חלקיקים עדין במיוחד. הוא מתאים ביותר ל-MIM, אך הוא מוגבל ל-Fe, Ni ואבקות אחרות, שאינן יכולות לעמוד בדרישות של חומרים שונים. על מנת לעמוד בדרישות האבקה של חלקי MIM, חברות רבות לייצור אבקה שיפרו את השיטות הנ"ל, ופיתחו גם שיטות לייצור אבקה כגון מיקרו-אטומיזציה ואטומיזציה של זרימה למינרית. יש לשקול באופן מקיף את בחירת האבקה מהיבטים של טכנולוגיית חלקי MIM, צורת המוצר, ביצועים, מחיר וכו'. כעת, בדרך כלל מערבבים אבקה אטומה במים ואבקה אטומה בגז, הראשונה מגבירה את צפיפות הברז והשנייה שומרת על שמירת צורה . מכיוון שהציוד משמש בסביבה קורוזיבית, נעשה שימוש באבקת נירוסטה 316L אטומה במים, וההרכב הכימי שלה (שבריר מסה) הוא: Cr: 17.0 אחוז , N: 11.5 אחוז , Mo: 2.2 אחוז , C: לא יותר מ-0.3 אחוז, Fe: בסביבות 69 אחוז. התכונות הפיזיקליות שלו מופיעות בטבלה 1.
בתהליך של חלקי MIM, הקלסר ממלא תפקיד חשוב מאוד. זה משפיע ישירות על הערבוב, ההזרקה, הסרת השומנים ותהליכים אחרים, ויש לו השפעה רבה על האיכות, הסרת השומנים, דיוק הממדים והרכב הסגסוגת של ריק ההזרקה. הקלסרים המשמשים ב-MIM כוללים מערכות תרמופלסטיות, מערכות תרמוסטיות, מערכות מסיסות במים, מערכות ג'ל ומערכות מיוחדות, שלכל אחת מהן יתרונות וחסרונות משלה. מערכות קלסרים תרמופלסטיים הן הזרם המרכזי והמוביל של קלסרים לחלקי MIM. מערכות תרמוסיות דבקים משמשים לעתים רחוקות. למרות שלדבקים אלה יש שמירת צורה טובה, קשה להסיר אותם. כאן, הקלסר הוא קלסר תרמופלסטי בנוסחה של 70 אחוז שעוות פרפין ו-30 אחוז פוליאתילן בצפיפות גבוהה.

3. ערבוב, גרנולציה והזרקה
לאחר קביעת האבקה והקלסר, הלישה היא תהליך מורכב של שיפור נזילות האבקה והשלמת פיזור. התקני ערבוב נפוצים כוללים מכבש כפול ברגים, מערבל אימפלר בצורת Z, מערבל פלנטרי כפול וכו', ותהליך הערבוב הרציף נמצא כעת בפיתוח. קצב האכלה, טמפרטורת הערבוב ומהירות הסיבוב במהלך הערבוב ישפיעו כולם על אפקט הערבוב. כאן, האבקה והקלסר עורבבו במיקסר פלנטרי כפול בטעינה (שבריר נפח) של 63:37 למשך 1.5 שעות, וטמפרטורת הערבוב הייתה 130±10 מעלות, כך שהאבקה והקלסר היו מעורבב במלואו ולאחר מכן מעורבב ביחידה הגרנולציה מתבצעת על מכשיר שחול בורג, טמפרטורת הגרנולציה היא 130 מעלות -150 מעלות, ומהירות סיבוב הבורג היא 40 סל"ד לדקה. השתמש במכונת הזרקה TMC60EV עבור הזרקה. אחד הנושאים המרכזיים בהזרקה הוא העיצובים השונים הקשורים ליציקה, לרבות עיצוב מוצר ועיצוב תבניות. למרות שהמוצרים המיוצרים כיום יכולים להיות בין 0.003 גרם ל-200 גרם, ונעשתה התקדמות חשובה בשיפור הדיוק, רוב העיצובים, במיוחד עיצובי תבניות, מבוססים על ניסיון, חסרי ידע עיצובי אמין, וקשה ליישם מערכות CAD היטב. . העיקרון של תבניות פלסטיק שימש לסטנדרטיזציה הדרגתית של תבניות MIM. עם צבירת הניסיון, הזמן לתכנון וייצור התבניות יקטן מאוד, ויש להשתמש בתבניות מרובות חללים ככל האפשר כדי לשפר את יעילות ההזרקה.
מטרת ההזרקה היא להשיג ריק יוצר ללא פגמים בצורה הרצויה. לא ניתן לבטל פגמים בהזרקה בתהליכים הבאים, ולכן שלב זה חייב להיות בשליטה קפדנית. ניתן להשתמש בטכנולוגיית בדיקות אולטרסאונד לאיתור פגמים פנימיים של חלקים יצוקים בהזרקה. בקרת ליקויים בשלב ההזרקה מבוססת בעיקר על ניסיון. עם התקדמות המדע והטכנולוגיה, שימוש במחשב כדי לדמות את תהליך מילוי האכלה בהזרקה, וקישור בינו לבין ביצועי האכלה, אופטימיזציה של פרמטרי תנאי ההזרקה וביטול פגמים בהזרקה היא שיטה ניסיונית מתקדמת כיום, והיא גם פיתוח עתידי. מְגַמָה. דווח בחו"ל כי זרימת עובש מיושמת על ניתוח תהליך הזרקת MIM, והשיגה תוצאות טובות. ניסינו ליישם גם את הטכנולוגיה הזו, אך גילינו שתוצאות הסימולציה לא תאמו היטב את תוצאות הניסוי. היבט זה דורש מחקר נוסף.

4. הסרת שומנים והלבנה מוקדמת
שיטת הסרת השומנים מאמצת הסרת שומנים תרמית, ותהליך הסרת השומנים התרמי צריך להיקבע באופן סביר על פי מאפייני הפירוק התרמי של רכיבי הקלסר, ובמקביל, יש צורך למנוע פגמים כמו בעבוע וסדיקה של בילט הסרת השומנים עקב מהירות הסרת שומנים מוגזמת. מכיוון שאבקת נירוסטה רגישה מאוד לתכולת הפחמן, יש צורך לבחור באווירה מצמצמת כדי למנוע שאריות פחמן עקב פירוק הקושר. בטווח הטמפרטורות מטמפרטורת החדר ועד 200 מעלות צלזיוס, הפירוק של שעוות פרפין הוא התהליך העיקרי. הקלסר בתהליך זה פרפין הוא המרכיב החשוב ביותר, ולכן על מנת להסיר את הפרפין בהצלחה, קצב החימום בדרך כלל נמוך מ-1 מעלה/דקה. תנור הסרת השומנים של תהליך זה הוא אטמוספרת מימן. טמפרטורת הסרת השומנים מתחת ל-200 מעלות והטמפרטורה מוגברת בקצב חימום של 0.8 מעלות/דקה. , כדי להסיר את רכיב הפולימר הקלסר בצפיפות גבוהה פוליאתילן, וליצור חורים מחוברים. לאחר 450 מעלות, הטמפרטורה מוגברת במהירות ל-800 מעלות במהירות של 4 מעלות/דקה, ולאחר מכן נשמרת במשך 45 דקות כדי לפרק לחלוטין את רכיבי הפולימר שבקלסר, ולהשלים את הסרת השומנים וההלבנה המוקדמת של הריק.

5. סינטרה
הסינטר בוצע בכבשן סינטר ואקום עם ואקום של 0.1 Pa.
תהליך הסינטרינג הוא כדלקמן: התחל עם קצב חימום של 4 מעלות/דקה עד 1000 מעלות, החזק למשך 45 דקות, ואז עלה במהירות לטמפרטורת סינטר של 1 380 ±10( מעלות ) ב-6 מעלות/דקה, החזק למשך 45 דקות, ולאחר מכן התקרר לטמפרטורת החדר. טמפרטורת הסינטר צריכה להיות יציבה ככל האפשר, וטמפרטורת הסינטר משתנה בעשרות מעלות צלזיוס, מה שיכול להוביל לתנודות של 10 אחוזים בצפיפות הסינטרה ולשינויים של 3 אחוזים בהתכווצות.
דיוק מידות ותכונות מכניות של המוצר הסופי:
עבור חלקים מוגמרים (כמתואר באיור 3), בוצעו ניתוח מטאלוגרפי ובדיקות ביצועים מכניות על הדגימות הסטנדרטיות שהוכנו יחד עם החלקים. המבנה המטאלוגרפי של החלק הוא austenite טהור, ותוצאות בדיקת הביצועים המכניים שלו: חוזק התפוקה הוא 220 MPa, חוזק המתיחה הוא 510 MPa, וההתארכות היא 45 אחוזים.
8 אחוז. קח אקראי 10 נמדד שהצפיפות הממוצעת שלו הייתה 98.8 אחוז מהצפיפות התיאורטית. בעצם הגיע למדד הביצועים התיאורטי, כדי לעמוד בדרישות השימוש. המבנה והגודל עומדים בדרישות הדיוק, ואין צורך בעיבוד.

מערכות איתור

תהליך הזרקת מתכת