Ceramică tehnică pentru procesele de turnare prin injecție a metalelor

1. Introducere

Turnarea prin injecție a metalelor (MIM) este o tehnică avansată de formare a metalelor care combină avantajele turnării prin injecție a plasticului și ale metalurgiei pulberilor. Acest proces permite producerea de piese metalice complexe cu precizie ridicată și proprietăți mecanice excelente.

În același timp, este un proces extrem de sensibil, care prezintă mai multe riscuri și provocări care pot afecta calitatea produsului final și eficiența producției. Aderență excesivă, distribuție termică neuniformă și îndepărtare a liantului și contracție neuniformă a componentelor. Acestea și multe alte probleme pot fi eliminate prin utilizarea ceramicii tehnice.

2. Introducere în turnarea prin injecție a metalelor (MIM)

Turnarea prin injecție a metalelor (MIM) este o tehnică de fabricație care implică injectarea „materiei prime” în matrițe pentru a crea componente cu forme complexe și repetabilitate ridicată. Materia primă este un amestec de metal pulverulent și un liant polimeric care ține materialul împreună. Înainte de a putea utiliza componentele, liantul trebuie îndepărtat, iar structura internă a piesei trebuie întărită; acest lucru se realizează prin supunerea componentelor unor procese de tratament termic de dezlegare și sinterizare într-un cuptor.

3. Pașii MIM

Dezlegare

Acesta este procesul de îndepărtare a liantului din piesa crudă. Se poate realiza fie catalitic, unde liantul este îndepărtat folosind o combinație de aditivi catalitici, solvenți și apă, fie termic, ceea ce necesită tratament termic într-un cuptor cu atmosferă modificată. Metoda necesară depinde de tipul de materie primă utilizată. Componentele care au suferit acest proces sunt apoi denumite piese „brune”. În funcție de tipul de materie primă utilizată, poate fi necesară atât debavurarea chimică, cât și cea termică. Procesul chimic îndepărtează cea mai mare parte a liantului, în timp ce procesul termic îndepărtează liantul rămas, cunoscut și sub numele de „liantul principal”. Acest proces este adesea denumit „debavurare de rest”.

Sinterizare

Acesta este un proces de tratament termic pentru componentele turnate prin injecție metalică (MIM) care au fost mai întâi debavurate (piese din bronz). Scopul sinterizării este de a schimba microstructura internă a componentelor pentru a îmbunătăți densitatea lor generală și, în cele din urmă, rezistența. Acest lucru se realizează prin încălzirea pieselor metalice într-un cuptor, într-o atmosferă inertă, la o temperatură cu aproximativ 20% sub punctul de topire al metalului, permițând atomilor să difuzeze prin microstructură și să se combine în formațiuni mai dense. În timpul sinterizării, piesele metalice vor experimenta o oarecare contracție, cu o reducere a dimensiunii de 15-22%, în funcție de metalul utilizat și de densitatea finală a piesei. Profilurile de temperatură, atmosfera și uniformitatea temperaturii în cuptor, atât în ​​timpul debavurării, cât și al sinterizării, trebuie controlate cu atenție pentru a evita distorsiunile, fisurile și bulele. O atmosferă inertă sau reducătoare este, de asemenea, importantă pentru a preveni oxidarea pieselor.

4. Utilizarea plăcilor ceramice în procesul de turnare prin injecție a metalelor (MIM)

Plăcile ceramice sunt utilizate pentru transportul pieselor produse în procesul de turnare prin injecție a metalelor în toate etapele. Utilizarea lor ajută la eliminarea multor probleme întâlnite în proces.

• Suprafață poroasă, dar netedă - fără lipire sau topire a liantului, contracție uniformă a piesei
• Plăci fabricate din ceramică poroasă, de înaltă puritate, oxid de aluminiu 99,5% - contracție uniformă, fără decolorare, nevoie mai mică sau deloc de prelucrare ulterioară
• Porozitatea face materialul mai ușor - este necesară mai puțină căldură

Datorită rezistenței sale ridicate la cicluri de temperatură și temperaturi ridicate (1500°C), o singură placă poate fi utilizată pentru transport, deliant și sinterizare. Acest lucru se traduce în economii de costuri – nu sunt necesare unelte suplimentare pentru fiecare proces.

Plăcile pot fi tăiate la orice dimensiune, permițând realizarea de găuri care să se potrivească produsului procesat. Sunt tăiate cu laser, ceea ce înseamnă că nu sunt necesare unelte suplimentare – o altă economie de costuri.

Fig. 2 Plăci ceramice

Fig. 3 Plăci cu elemente plasate în cuptor

Utilizarea plăcilor ceramice în procesul de turnare prin injecție a metalelor aduce beneficii tangibile. Permite o creștere semnificativă a eficienței producției prin reducerea numărului de produse defecte.

Dacă sunteți interesat de oferta noastră pentru plăci ceramice tăiate la dimensiuni individuale, vă rugăm să ne contactați.