Техническа керамика за процеси на шприцване на метал

1. Въведение

Шприцването на метал (MIM) е усъвършенствана техника за формоване на метал, която съчетава предимствата на шприцването на пластмаси и праховата металургия. Този процес позволява производството на сложни метални части с висока прецизност и отлични механични свойства.

В същото време това е изключително чувствителен процес, носещ няколко риска и предизвикателства, които могат да повлияят на качеството на крайния продукт и ефективността на производството. Прекомерна адхезия, неравномерно разпределение на топлината и отстраняване на свързващото вещество, както и неравномерно свиване на компонентите. Тези и много други проблеми могат да бъдат елиминирани чрез използване на техническа керамика.

2. Въведение в шприцването на метал (MIM)

Шприцването на метал (MIM) е производствена техника, която включва инжектиране на „суровина“ във форми за създаване на компоненти със сложни форми и висока повторяемост. Суровината е смес от метален прах и полимерно свързващо вещество, което държи материала заедно. Преди да могат да се използват компонентите, свързващото вещество трябва да се отстрани и вътрешната структура на детайла да се укрепи; това се постига чрез подлагане на компонентите на процеси на термична обработка на премахване на свързващото вещество и синтероване в пещ.

3. Стъпки на MIM

Премахване на свързващото вещество

Това е процесът на отстраняване на свързващото вещество от зеления детайл. Това може да се постигне или каталитично, при което свързващото вещество се отстранява с помощта на комбинация от каталитични добавки, разтворители и вода, или термично, което изисква термична обработка в пещ с модифицирана атмосфера. Необходимият метод зависи от вида на използваната суровина. Компонентите, които са преминали през този процес, се наричат ​​„кафяви“ части. В зависимост от вида на използваната суровина може да е необходимо както химическо, така и термично обезкостяване. Химичният процес премахва по-голямата част от свързващото вещество, докато термичният процес премахва останалото свързващо вещество, известно още като „основно свързващо вещество“. Този процес често се нарича „обезкостяване на остатъчното свързващо вещество“.

Синтероване

Това е процес на термична обработка на метални компоненти, формовани чрез шприцване (MIM), които първо са били обезкостени (бронзови части). Целта на синтероването е да се промени вътрешната микроструктура на компонентите, за да се подобри тяхната обща плътност и в крайна сметка здравина. Това се постига чрез нагряване на металните части в пещ в инертна атмосфера до температура приблизително 20% под точката на топене на метала, което позволява на атомите да дифундират през микроструктурата и да се комбинират в по-плътни образувания. По време на синтероването металните части ще претърпят известно свиване, с намаляване на размера от 15-22%, в зависимост от използвания метал и крайната плътност на детайла. Температурните профили, атмосферата и температурната равномерност в пещта по време на почистване на мустаци и синтероване трябва да бъдат внимателно контролирани, за да се избегнат деформации, пукнатини и мехурчета. Инертната или редукционна атмосфера също е важна за предотвратяване на окисляването на частите.

4. Използване на керамични плочи в процеса на шприцване на метал (MIM)

Керамичните плочи се използват за транспортиране на части, произведени в процеса на шприцване на метал през всички етапи. Тяхното използване помага за елиминиране на много проблеми, срещани в процеса.

• Пореста, но гладка повърхност - без залепване или топене на свързващото вещество, равномерно свиване на детайла
• Плочи, изработени от пореста, високочиста 99,5% алуминиев оксидна керамика - равномерно свиване, без обезцветяване, по-малка или никаква нужда от допълнителна обработка
• Порестостта прави материала по-лек - необходима е по-малко топлина

Благодарение на високата си устойчивост на температурни цикли и високи температури (1500°C), една плоча може да се използва за транспортиране, отстраняване на свързващото вещество и синтероване. Това води до икономии на разходи – не са необходими допълнителни инструменти за всеки процес.

Плочките могат да бъдат нарязани на всякакъв размер, което позволява да се направят отвори, които да паснат на обработвания продукт. Те са лазерно изрязани, което означава, че не се изискват допълнителни инструменти – още една икономия на разходи.

Фиг. 2 Керамични плочки

Фиг. 3 Плочи с елементи, поставени в пещта

Използването на керамични плочи в процеса на шприцване на метал носи осезаеми ползи. То позволява значително повишаване на производствената ефективност чрез намаляване на броя на дефектните продукти.

Ако се интересувате от нашата оферта за керамични плочки, изрязани по индивидуални размери, моля, свържете се с нас.