Piese MIM Micro Gears

Introducerea Produsului

1. Procesul de producție a pieselor MIM pentru micro angrenaje și selecția parametrilor
Metoda experimentală de selecție a parametrilor de proces și a parametrilor principali pentru producția în masă a unui micro angrenaj.

2. Selectarea pulberii metalice și a liantului
Dimensiunea particulelor pulberii metalice utilizate în procesul de piese MIM este în general de {{0}}.5-20 μm. Teoretic vorbind, cu cât particulele sunt mai fine, cu atât suprafața specifică este mai mare, care este mai ușor de modelat și sinterizat. În prezent, principalele metode de producere a pulberilor pentru piesele MIM sunt: ​​metoda de atomizare a apei, metoda de atomizare a gazelor și metoda de îndepărtare a bazei. Fiecare metodă are propriile avantaje și dezavantaje: metoda de atomizare a apei este principalul proces de fabricare a pulberii, care are o eficiență ridicată și este mai economică în producția pe scară largă și poate face pulberea mai fină, dar forma este neregulată, ceea ce este favorabil pentru reținerea formei, dar este mai bine să utilizați viscoză Există mai mulți lianți, care afectează precizia. În plus, filmul de oxid format prin reacția la temperatură ridicată a apei și a metalului împiedică sinterizarea. Metoda de atomizare a gazului este principala metodă de a produce pulbere pentru MIM. Pulberea pe care o produce este sferică, cu grad de oxidare scăzut, nevoie de liant mai puțin, formabilitate bună, dar preț ridicat și reținere slabă a formei. Pulberea produsă prin metoda dial-up are o puritate ridicată și o dimensiune extrem de fină a particulelor. Este cel mai potrivit pentru MIM, dar este limitat la Fe, Ni și alte pulberi, care nu pot îndeplini cerințele diferitelor materiale. Pentru a îndeplini cerințele de pulbere ale pieselor MIM, multe companii de fabricare a pulberii au îmbunătățit metodele de mai sus și au dezvoltat, de asemenea, metode de fabricare a pulberii, cum ar fi micro-atomizarea și atomizarea cu flux laminar. Selectarea pulberii trebuie luată în considerare în mod cuprinzător din punct de vedere al tehnologiei pieselor MIM, al formei produsului, al performanței, al prețului etc. Acum, pulberea atomizată cu apă și pulberea atomizată cu gaz sunt de obicei amestecate, prima crește densitatea robinetului, iar cea din urmă menține păstrarea formei. . Deoarece angrenajul este utilizat într-un mediu corosiv, se utilizează pulbere de oțel inoxidabil 316L atomizată cu apă, iar compoziția sa chimică (fracția de masă) este: Cr: 17.0 procente, N: 11,5 procente, Mo: 2,2 procente, C: nu mai mult de 0,3 la sută, Fe: aproximativ 69 la sută. Proprietățile sale fizice sunt enumerate în tabelul 1.
În procesul pieselor MIM, liantul joacă un rol foarte important. Afectează direct amestecarea, turnarea prin injecție, degresarea și alte procese și are un impact mare asupra calității, degresării, preciziei dimensionale și compoziției aliajului semifabricatului de turnare prin injecție. Lianții utilizați în MIM includ sisteme termoplastice, sisteme termorigide, sisteme solubile în apă, sisteme de gel și sisteme speciale, fiecare dintre acestea având propriile avantaje și dezavantaje. Sistemele de lianți termoplastici sunt curentul principal și liderul lianților pentru piese MIM. Sisteme termorigide Adezivii sunt rar utilizați. Deși acești adezivi au o reținere bună a formei, sunt greu de îndepărtat. Aici, liantul este un liant termoplastic cu o formulă de 70% ceară de parafină și 30% polietilenă de înaltă densitate.

3. Amestecare, granulare și turnare prin injecție
După ce pulberea și liantul sunt determinate, frământarea este un proces complex de îmbunătățire a fluidității pulberii și de completare a dispersiei. Dispozitivele de amestecare utilizate în mod obișnuit includ extruder cu două șuruburi, mixer cu rotor în formă de Z, mixer planetar dublu etc., iar procesul de amestecare continuă este în prezent în curs de dezvoltare. Viteza de alimentare, temperatura de amestecare și viteza de rotație în timpul amestecării vor afecta efectul de amestecare. Aici, pulberea și liantul au fost amestecate pe un mixer planetar dublu la o încărcare (fracție de volum) de 63:37 timp de 1,5 ore, iar temperatura de amestecare a fost de 130±10 grade, astfel încât pulberea și liantul au fost complet amestecat și apoi amestecat într-o singură granulare. Granularea se realizează pe un dispozitiv de extrudare cu șurub, temperatura de granulare este de 130 grade -150 grade și viteza de rotație a șurubului este de 40 r/min. Utilizați mașina de injecție TMC60EV pentru turnarea prin injecție. Una dintre problemele cheie în turnarea prin injecție este diferitele modele legate de turnare, inclusiv proiectarea produsului și proiectarea matriței. Deși produsele fabricate în prezent pot fi de la 0,003 g până la 200 g și s-au înregistrat progrese importante în îmbunătățirea preciziei, majoritatea modelelor, în special a modelelor de matrițe, se bazează pe experiență, lipsind cunoștințe de design fiabile, iar sistemele CAD sunt greu de aplicat bine MIM . Principiul matrițelor din plastic a fost folosit pentru a standardiza treptat matrițele MIM. Odată cu acumularea de experiență, timpul pentru proiectarea și producția matrițelor va fi mult redus, iar matrițele cu mai multe cavități ar trebui folosite cât mai mult posibil pentru a îmbunătăți eficiența injecției.
Scopul turnării prin injecție este de a obține un semifabricat de formare fără defecte de forma dorită. Defectele de injectare nu pot fi eliminate în procesele ulterioare, așa că acest pas trebuie controlat cu strictețe. Tehnologia de testare cu ultrasunete poate fi utilizată pentru a detecta defectele interne ale semifabricatelor turnate prin injecție. Controlul defectelor în etapa de injecție se bazează în principal pe experiență. Odată cu progresul științei și tehnologiei, utilizarea computerului pentru a simula procesul de umplere cu injecție al hrănirii și conectarea acestuia cu performanța de alimentare, optimizarea parametrilor condițiilor de injecție și eliminarea defectelor de injecție este o metodă experimentală avansată în prezent și este, de asemenea, o dezvoltare viitoare. tendinţă. S-a raportat în străinătate că moldflow este aplicat analizei procesului de injecție MIM și a obținut rezultate bune. De asemenea, am încercat să aplicăm această tehnologie, dar am constatat că rezultatele simulării nu sunt de acord cu rezultatele experimentale. Acest aspect necesită cercetări suplimentare.

4. Degresarea și presinterizarea
Metoda de degresare adoptă degresarea termică, iar procesul de degresare termică trebuie determinat în mod rezonabil în funcție de caracteristicile de descompunere termică ale componentelor liantului și, în același timp, este necesar să se prevină defecte precum barbotarea și crăparea țaglei de degresare din cauza viteza excesiva de degresare. Deoarece pulberea de oțel inoxidabil este foarte sensibilă la conținutul de carbon, este necesar să alegeți o atmosferă reducătoare pentru a preveni carbonul rezidual din cauza descompunerii liantului. În intervalul de temperatură de la temperatura camerei la 200 grade C, descompunerea cerii de parafină este procesul principal. Liantul din acest proces Parafina este cea mai importantă componentă, astfel încât pentru a elimina cu succes parafina, viteza de încălzire este în general mai mică de 1 grad/min. Cuptorul de degresare al acestui proces este o atmosferă de hidrogen. Temperatura de degresare este sub 200 de grade și temperatura este crescută la o viteză de încălzire de 0,8 grade/min. , Pentru a îndepărta liantul component al polimerului din polietilenă de înaltă densitate și pentru a forma găuri interconectate. După 450 de grade, temperatura este ridicată rapid la 800 de grade cu o viteză de 4 grade/min, apoi ținută timp de 45 de minute pentru a descompune complet componentele polimerice din liant și pentru a finaliza degresarea și pre-sinterizarea semifabricatului.

5. Sinterizarea
Sinterizarea a fost efectuată într-un cuptor de sinterizare în vid cu un vid de 0,1 Pa.
Procesul de sinterizare este următorul: începeți cu o viteză de încălzire de 4 grade/min la 1000 de grade, mențineți timp de 45 de minute, apoi creșteți rapid la o temperatură de sinterizare de 1 380 ±10(grade) la 6 grade/min, Țineți timp de 45 de minute, apoi răciți la temperatura camerei. Temperatura de sinterizare ar trebui să fie cât mai stabilă posibil, iar temperatura de sinterizare fluctuează cu zeci de grade Celsius, ceea ce poate duce la fluctuații de 10% ale densității sinterizării și modificări de 3% ale contracției.
Precizia dimensională și proprietățile mecanice ale produsului final:
Pentru piesele finite (așa cum se arată în Figura 3), s-au efectuat analize metalografice și teste de performanță mecanică pe probele standard pregătite împreună cu piesele. Structura metalografică a piesei este austenită pură și rezultatele testelor de performanță mecanică ale acesteia: limita de curgere este de 220 MPa, rezistența la tracțiune este de 510 MPa și alungirea este de 45 la sută.
8 la sută. Luați aleatoriu 10 măsurat, densitatea medie a fost de 98,8 la sută din densitatea teoretică. Practic a ajuns la indicele de performanță teoretic, pentru a îndeplini cerințele de utilizare. Structura și dimensiunea îndeplinesc cerințele de precizie și nu este necesară nicio prelucrare.

Sisteme de detectare

Procesul de turnare prin injecție a metalelor