Техническая керамика для процессов литья металлов под давлением

1. Введение

Металлическое литье под давлением (MIM) — это передовая технология формования металла, сочетающая в себе преимущества литья пластмасс под давлением и порошковой металлургии. Этот процесс позволяет производить сложные металлические детали с высокой точностью и превосходными механическими свойствами.

В то же время это чрезвычайно чувствительный процесс, несущий в себе ряд рисков и проблем, которые могут повлиять на качество конечного продукта и эффективность производства. Чрезмерная адгезия, неравномерное распределение тепла и удаление связующего вещества, а также неравномерная усадка компонентов. Эти и многие другие проблемы могут быть устранены с помощью технической керамики.

2. Введение в литье металлов под давлением (MIM)

Литье металлов под давлением (MIM) — это технология производства, которая включает в себя впрыскивание «сырья» в формы для создания компонентов сложной формы с высокой повторяемостью. Сырье представляет собой смесь порошкообразного металла и полимерного связующего, которое скрепляет материал. Перед использованием компонентов необходимо удалить связующее и укрепить внутреннюю структуру детали; это достигается путем термической обработки компонентов, включающей удаление связующего и спекание в печи.

3. Этапы MIM

Удаление связующего

Это процесс удаления связующего из заготовки. Он может быть достигнут либо каталитическим методом, когда связующее удаляется с помощью комбинации каталитических добавок, растворителей и воды, либо термическим методом, который требует термообработки в печи с модифицированной атмосферой. Необходимый метод зависит от типа используемого сырья. Компоненты, прошедшие этот процесс, затем называются «коричневыми» деталями. В зависимости от типа используемого сырья может потребоваться как химическая, так и термическая зачистка. Химический процесс удаляет большую часть связующего, в то время как термический процесс удаляет оставшееся связующее, также известное как «основное связующее». Этот процесс часто называют «удалением остатков связующего».

Спекание

Это процесс термообработки для компонентов, изготовленных методом литья под давлением металла (MIM), которые предварительно были зачищены (бронзовые детали). Цель спекания — изменение внутренней микроструктуры компонентов для повышения их общей плотности и, в конечном итоге, прочности. Это достигается путем нагрева металлических деталей в печи в инертной атмосфере до температуры примерно на 20% ниже точки плавления металла, что позволяет атомам диффундировать через микроструктуру и объединяться в более плотные образования. В процессе спекания металлические детали подвергаются некоторой усадке, уменьшение размера составляет 15-22%, в зависимости от используемого металла и конечной плотности детали. Температурный профиль, атмосфера и равномерность температуры в печи как во время удаления заусенцев, так и во время спекания должны тщательно контролироваться, чтобы избежать деформаций, трещин и пузырьков. Инертная или восстановительная атмосфера также важна для предотвращения окисления деталей.

4. Использование керамических пластин в процессе литья металла под давлением (MIM)

Керамические пластины используются для транспортировки деталей, изготовленных в процессе литья металла под давлением, на всех этапах. Их использование помогает устранить многие проблемы, возникающие в процессе.

• Пористая, но гладкая поверхность - отсутствие прилипания или плавления связующего вещества, равномерная усадка детали
• Пластины из пористой керамики из высокочистого оксида алюминия (99,5%) - равномерная усадка, отсутствие изменения цвета, меньшая или нулевая потребность в дальнейшей обработке
• Пористость делает материал легче - требуется меньше тепла

Благодаря высокой устойчивости к температурным циклам и высоким температурам (1500°C), одну плиту можно использовать для транспортировки, удаления связующего и спекания. Это приводит к экономии средств – для каждого процесса не требуются дополнительные инструменты.

Плитку можно разрезать на любой размер, что позволяет делать отверстия для обрабатываемого изделия. Она вырезается лазером, а значит, не требуется дополнительная оснастка – еще один фактор экономии средств.

Рис. 2 Керамическая плитка

Рис. 3. Пластины с элементами, помещенными в печь

Использование керамических пластин в процессе литья металлов под давлением приносит ощутимые преимущества. Это позволяет значительно повысить эффективность производства за счет сокращения количества бракованной продукции.

Если вас интересует наше предложение по нарезке керамической плитки по индивидуальным размерам, пожалуйста, свяжитесь с нами.