Műszaki kerámiák fém fröccsöntési eljárásokhoz

1. Bevezetés

A fémfröccsöntés (MIM) egy fejlett fémalakítási technika, amely ötvözi a műanyagfröccsöntés és a porkohászat előnyeit. Ez az eljárás lehetővé teszi összetett fém alkatrészek nagy pontosságú és kiváló mechanikai tulajdonságokkal történő előállítását.

Ugyanakkor rendkívül érzékeny folyamat, számos kockázattal és kihívással jár, amelyek befolyásolhatják a végtermék minőségét és a termelési hatékonyságot. Túlzott tapadás, egyenetlen hőeloszlás és kötőanyag-eltávolítás, valamint egyenetlen alkatrészzsugorodás. Ezek és sok más probléma kiküszöbölhető a műszaki kerámiák használatával.

2. Bevezetés a fémfröccsöntésbe (MIM)

A fémfröccsöntés (MIM) egy olyan gyártási technika, amely során "nyersanyagot" fecskendeznek a formákba, hogy összetett alakú és nagy ismétlési pontosságú alkatrészeket hozzanak létre. A nyersanyag porfém és egy polimer kötőanyag keveréke, amely az anyagot összetartja. Mielőtt az alkatrészeket felhasználhatnák, a kötőanyagot el kell távolítani, és az alkatrész belső szerkezetét meg kell erősíteni; ezt úgy érik el, hogy az alkatrészeket hőkezelési folyamatoknak vetik alá, azaz kötőanyag-eltávolításnak és szinterezésnek kemencében.

3. MIM lépések

Kötegeltávolítás

Ez a folyamat a kötőanyag eltávolítására szolgál a zöld alkatrészről. Ez elérhető katalitikusan, ahol a kötőanyagot katalitikus adalékanyagok, oldószerek és víz kombinációjával távolítják el, vagy termikusan, ami hőkezelést igényel módosított atmoszférájú kemencében. A szükséges módszer a felhasznált nyersanyag típusától függ. Az ezen a folyamaton átesett alkatrészeket ezután "barna" alkatrészeknek nevezik. A felhasznált nyersanyag típusától függően mind kémiai, mind termikus sorjátlanításra szükség lehet. A kémiai eljárás a kötőanyag nagy részét eltávolítja, míg a termikus eljárás a maradék kötőanyagot, más néven "gerinc kötőanyagot". Ezt a folyamatot gyakran "maradék sorjátlanításnak" nevezik.

Szinterelés

Ez egy hőkezelési eljárás fém fröccsöntött (MIM) alkatrészekhez, amelyeket először sorjátlanítottak (bronz alkatrészek). A szinterelés célja az alkatrészek belső mikroszerkezetének megváltoztatása, hogy javítsa azok összsűrűségét és végső soron a szilárdságát. Ezt úgy érik el, hogy a fém alkatrészeket inert atmoszférában lévő kemencében, a fém olvadáspontja körülbelől 20%-kal alacsonyabb hőmérsékletre hevítik, lehetővé téve az atomok számára, hogy átdiffundáljanak a mikroszerkezeten és sűrűbb képződményekké egyesüljenek. A szinterezés során a fém alkatrészek némi zsugorodást tapasztalnak, 15-22%-os méretcsökkenéssel, a felhasznált fémtől és a végső alkatrész sűrűségétől függően. A hőmérsékletprofilokat, a légkört és a hőmérséklet egyenletességét a kemencében mind a sorjátlanítás, mind a szinterezés során gondosan ellenőrizni kell a torzulás, repedések és buborékok elkerülése érdekében. Az inert vagy redukáló atmoszféra szintén fontos az alkatrészek oxidációjának megakadályozása érdekében.

4. Kerámialemezek használata a fém fröccsöntési (MIM) folyamatban

A kerámialemezeket a fém fröccsöntési folyamat során előállított alkatrészek szállítására használják a folyamat minden szakaszában. Használatuk segít kiküszöbölni a folyamat során felmerülő számos problémát.

• Porózus, mégis sima felület - a kötőanyag nem tapad vagy olvad meg, az alkatrész egyenletes zsugorodása
• Porózus, nagy tisztaságú 99,5%-os alumínium-oxid kerámiából készült lemezek - egyenletes zsugorodás, nincs elszíneződés, kevesebb vagy nincs szükség további megmunkálásra
• A porozitás könnyebbé teszi az anyagot - kevesebb hő szükséges

A hőmérsékleti ciklusokkal és a magas hőmérséklettel (1500°C) szembeni nagy ellenállásának köszönhetően egyetlen lemez használható szállításra, kötésmentesítésre és szinterezésre. Ez költségmegtakarítást jelent – ​​nincs szükség minden egyes folyamathoz további szerszámokra.

A lapok bármilyen méretre vághatók, lehetővé téve a feldolgozandó termékhez illeszkedő lyukak készítését. Lézerrel vágottak, ami azt jelenti, hogy nincs szükség további szerszámokra – további költségmegtakarítás.

2. ábra: Kerámia csempék

3. ábra: Lemezek a kemencébe helyezett elemekkel

A kerámialapok használata a fém fröccsöntési eljárásában kézzelfogható előnyökkel jár. Jelentősen növeli a termelési hatékonyságot a hibás termékek számának csökkentésével.

Ha érdekli az egyedi méretre vágott kerámialapokra vonatkozó ajánlatunk, kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot.