Proses Cetakan Injeksi Logam

Proses Pencetakan Injeksi Logam (Metal Powder Injection Moulding Technology, disingkat MIM) adalah jenis baru dari metalurgi serbuk teknologi pencetakan bentuk-jaring yang dibentuk dengan memperkenalkan teknologi cetakan injeksi plastik modern ke dalam bidang metalurgi serbuk.

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co, Ltd adalah kumpulan cetakan injeksi logam paduan tembaga, cetakan injeksi logam berbasis besi, cetakan injeksi logam berbasis stainless steel, cetakan injeksi logam paduan aluminium, cetakan injeksi logam paduan nikel, injeksi logam paduan kobalt cetakan, cetakan injeksi logam paduan tungsten Perusahaan teknologi tinggi yang komprehensif mengintegrasikan R&D, produksi dan penjualan cetakan injeksi, cetakan injeksi logam karbida disemen, dan bagian struktural metalurgi serbuk.

Produk Destulisan

1. Standar implementasi: perusahaan secara ketat menerapkan sertifikasi ISO9001, ISO14001, IATF16949

Produk telah lulus sertifikasi ROHS, FDA EU, dll.

2. Standar bahan produk: ISO, GB, ASTM, SAE, EN, DIN, BS, AMS, JIS, ASME, DMS, TOCT, GB

3. Proses utama: MIM cetakan injeksi logam, PM metalurgi serbuk, pengecoran investasi, aluminium die-casting,

4. Bahan yang tersedia untuk metalurgi serbuk:

Paduan tembaga, dasar besi, paduan titanium, basis baja tahan karat, paduan aluminium, paduan nikel, paduan kobalt, paduan tungsten, karbida disemen, paduan hidroksi, bahan magnetik lunak dan pencetakan 3D dapat disesuaikan sesuai dengan kebutuhan pelanggan.

Teknologi Pengerjaan

Proses dasar Proses Cetak Injeksi Logam adalah sebagai berikut: pertama, bubuk padat dan pengikat organik dicampur secara merata, dan setelah granulasi, mereka disuntikkan ke dalam rongga cetakan oleh mesin cetak injeksi di bawah kondisi pemanasan dan plastisisasi (~ 150 derajat C) untuk memadatkan dan membentuk, dan kemudian menggunakan Pengikat dalam blanko yang terbentuk dihilangkan dengan dekomposisi kimia atau termal, dan akhirnya produk akhir diperoleh dengan sintering dan densifikasi. Dibandingkan dengan proses tradisional, ia memiliki karakteristik presisi tinggi, organisasi seragam, kinerja luar biasa, dan biaya produksi rendah. Produknya banyak digunakan dalam teknik informasi elektronik, peralatan biomedis, peralatan kantor, mobil, mesin, perangkat keras, peralatan olahraga, industri jam tangan, senjata, dan industri kedirgantaraan. Oleh karena itu, secara umum diyakini bahwa perkembangan teknologi ini akan mengarah pada revolusi dalam teknologi pembentukan dan pemrosesan bagian, dan dikenal sebagai "teknologi pembentuk bagian paling populer saat ini" dan "teknologi pembentukan di abad ke-21".

Sejarah dan Situasi Saat Ini

Itu ditemukan oleh Parmatech di California pada tahun 1973. Pada awal 1980-an, banyak negara di Eropa dan Jepang juga menginvestasikan banyak energi untuk mempelajari teknologi ini, dan teknologi ini dipromosikan dengan cepat. Apalagi di pertengahan -1980, teknologi ini telah berkembang pesat sejak industrialisasinya, dan meningkat dengan kecepatan yang mencengangkan setiap tahun. Sejauh ini, ada lebih dari 100 perusahaan di lebih dari 10 negara dan wilayah seperti Amerika Serikat, Eropa Barat, dan Jepang, yang bergerak dalam pengembangan produk, penelitian, dan penjualan teknologi ini. Jepang sangat aktif dalam kompetisi dan memiliki performa yang luar biasa. Banyak perusahaan besar telah berpartisipasi dalam promosi industri MIM, termasuk Pacific Metals, Mitsubishi Steel, Kawasaki Steel, Kobe Steel, Sumitomo Mining, Seiko-Epson, baja khusus Datong, dll. Saat ini, ada lebih dari 40 perusahaan yang mengkhususkan diri dalam industri MIM. industri MIM di Jepang, dan total nilai penjualan produk industri MIM mereka telah melampaui Eropa dan mengejar Amerika Serikat. Sejauh ini, lebih dari 100 perusahaan di seluruh dunia telah terlibat dalam pengembangan produk, penelitian, dan penjualan teknologi ini. Oleh karena itu, teknologi MIM telah menjadi bidang teknologi perbatasan paling aktif dalam industri manufaktur baru. Itu diwakili oleh teknologi perintis industri metalurgi dunia. Teknologi MIM adalah arah utama pengembangan teknologi metalurgi serbuk.

Karakteristik Proses

Teknologi Metal Injection Moulding Process merupakan produk yang mengintegrasikan teknologi plastic molding, kimia polimer, teknologi metalurgi serbuk dan ilmu material logam serta disiplin ilmu lainnya. , Bagian struktural berbentuk kompleks tiga dimensi dapat dengan cepat dan akurat mewujudkan ide-ide desain menjadi produk dengan karakteristik struktural dan fungsional tertentu, dan dapat secara langsung memproduksi suku cadang secara massal, yang merupakan revolusi baru dalam industri teknologi manufaktur. Teknologi proses ini tidak hanya memiliki keunggulan proses metalurgi serbuk yang kurang konvensional, tidak ada pemotongan atau pemotongan yang kurang, manfaat ekonomi yang tinggi, tetapi juga mengatasi kekurangan produk metalurgi serbuk tradisional, bahan yang tidak rata, sifat mekanik yang rendah, sulit untuk membentuk dinding tipis, dan struktur yang kompleks. Sangat cocok untuk produksi massal bagian kecil, kompleks dan logam dengan persyaratan khusus. Proses teknologinya adalah binder → mixing → injection molding → degreasing → sintering → post-processing.

Persiapan bahan baku: Langkah pertama adalah menyiapkan campuran bubuk logam dan polimer. Logam serbuk yang digunakan di sini jauh lebih baik daripada logam serbuk yang digunakan dalam proses metalurgi serbuk tradisional (biasanya di bawah 20 mikron). Logam bubuk dicampur dengan pengikat termoplastik panas, didinginkan, dan kemudian dipelet menjadi bahan baku homogen dalam bentuk butiran. Bahan baku yang dihasilkan biasanya 60 persen logam dan 40 persen polimer berdasarkan volume.

Cetakan Injeksi: Bahan baku bubuk dicetak menggunakan peralatan dan cetakan yang sama dengan cetakan injeksi plastik. Namun, rongga cetakan dirancang kira-kira 20 persen lebih tinggi untuk memperhitungkan penyusutan bagian selama sintering. Dalam siklus pencetakan injeksi, bahan baku dilebur dan disuntikkan ke dalam rongga cetakan di mana ia mendingin dan mengeras menjadi bentuk bagian. Bagian "hijau" yang dicetak dikeluarkan dan kemudian dibersihkan untuk menghilangkan semua kilau.

Solvent Degreasing: Langkah ini menghilangkan pengikat polimer dari logam. Dalam beberapa kasus, degreasing pelarut dilakukan terlebih dahulu, di mana bagian "hijau" ditempatkan dalam bak air atau kimia untuk melarutkan sebagian besar perekat. Setelah (sebagai pengganti) langkah ini, debinding termal atau pra-sintering dilakukan. Bagian "hijau" dipanaskan dalam oven suhu rendah untuk menghilangkan pengikat polimer dengan penguapan. Akibatnya, bagian logam "coklat" yang tersisa akan berisi sekitar 40 persen ruang.

• Sintering:Langkah terakhir adalah sinter bagian "coklat" dalam tungku suhu tinggi (hingga 2500*F) untuk mengurangi ruang kosong menjadi sekitar 1-5 persen, menghasilkan kepadatan tinggi (95-99 persen) bagian logam. Tungku menggunakan gas inert pada suhu mendekati 85 persen dari titik leleh logam. Metode ini menghilangkan pori-pori dari bahan, mengecilkan bagian menjadi 75-85 persen dari ukuran cetakannya. Namun, penyusutan ini terjadi secara seragam dan dapat diprediksi secara akurat. Bagian yang dihasilkan mempertahankan bentuk cetakan asli dengan toleransi tinggi, tetapi sekarang lebih padat.

Setelah proses sintering, tidak ada operasi sekunder yang diperlukan untuk meningkatkan toleransi atau permukaan akhir. Namun, seperti bagian logam cor, beberapa operasi sekunder dapat dilakukan untuk menambah fitur, meningkatkan sifat material, atau merakit bagian lain. Misalnya, bagian cetakan injeksi logam dapat dikerjakan dengan mesin, diberi perlakuan panas atau dilas.

Sebagian besar aturan desain cetakan injeksi masih berlaku saat merancang bagian yang akan diproduksi menggunakan cetakan injeksi logam. Namun, ada beberapa pengecualian atau tambahan, seperti:

Ketebalan Dinding: Seperti halnya cetakan injeksi plastik, ketebalan dinding harus diminimalkan dan dijaga agar tetap seragam. Khususnya, dalam proses pencetakan injeksi logam, meminimalkan ketebalan dinding tidak hanya mengurangi volume material dan waktu siklus, tetapi juga mengurangi waktu degumming dan sintering.

Tidak seperti cetakan injeksi plastik, banyak bagian cetakan injeksi logam menggunakan pengikat polimer untuk bahan bubuk yang lebih mudah dilepaskan daripada cetakan. Selain itu, bagian cetakan injeksi logam dikeluarkan sebelum benar-benar dingin dan fitur cetakan menyusut karena bubuk logam dalam campuran membutuhkan waktu lebih lama untuk dingin.

• Dukungan Sintering:Selama proses sintering, bagian cetakan injeksi logam harus ditopang dengan benar, atau bagian tersebut dapat terpuntir saat menyusut. Baki datar standar dapat digunakan dengan mendesain bagian-bagian dengan permukaan datar pada bidang yang sama. Jika tidak, dukungan kustom yang lebih mahal mungkin diperlukan.

• Pengolahan pasca:Untuk suku cadang dengan persyaratan ukuran yang lebih presisi, diperlukan pasca-pemrosesan. Proses ini sama dengan proses perlakuan panas pada produk logam konvensional.

• Fitur proses MIM:

Perbandingan Proses MIM dan Proses Pemrosesan Lainnya

Ukuran partikel serbuk mentah yang digunakan dalam MIM adalah 2-15 m, sedangkan ukuran partikel serbuk mentah metalurgi serbuk tradisional kebanyakan 50-100 m. Produk jadi dari proses MIM memiliki kepadatan tinggi karena penggunaan serbuk halus. Proses MIM memiliki keunggulan proses metalurgi serbuk tradisional, dan tingkat kebebasan yang tinggi dalam bentuk tidak dapat dicapai dengan proses metalurgi serbuk tradisional. Metalurgi serbuk tradisional terbatas pada kekuatan dan kepadatan pengisian cetakan, dan bentuknya sebagian besar berbentuk silinder dua dimensi.

Proses pengeringan pengecoran presisi tradisional adalah teknologi yang sangat efektif untuk membuat produk dengan bentuk yang kompleks. Dalam beberapa tahun terakhir, penggunaan inti keramik dapat digunakan untuk menyelesaikan produk jadi dengan celah dan lubang yang dalam. Namun, karena kekuatan inti keramik dan keterbatasan fluiditas larutan pengecoran, prosesnya masih memiliki beberapa kesulitan teknis. Secara umum, proses ini lebih cocok untuk pembuatan bagian berukuran besar dan sedang, dan proses MIM lebih cocok untuk bagian kecil dan berbentuk kompleks. Item Perbandingan Proses Manufaktur Proses MIM Proses Metalurgi Serbuk Tradisional Ukuran Partikel Serbuk (μm) 2-1550-100 Kepadatan Relatif ( persen ) 95-9880-85 Berat Produk (g) Kurang dari atau sama dengan 400 gram 10-ratusan Produk bentuk Bentuk kompleks tiga dimensi Sifat mekanik bentuk sederhana dua dimensi pro dan kontra.

Perbandingan proses MIM dan proses die casting metalurgi serbuk tradisional digunakan untuk material dengan titik leleh rendah dan fluiditas cairan casting yang baik seperti paduan aluminium dan seng. Produk dari proses ini memiliki kekuatan, ketahanan aus dan ketahanan korosi yang terbatas karena keterbatasan material. Proses MIM dapat memproses lebih banyak bahan baku.

Proses pengecoran presisi, meskipun presisi dan kompleksitas produknya telah meningkat dalam beberapa tahun terakhir, masih kalah dengan proses dewaxing dan proses MIM. Penempaan bubuk merupakan perkembangan penting dan telah diterapkan pada produksi massal batang penghubung. Namun, secara umum, biaya heat treatment dan umur die pada proyek tempa masih bermasalah, yang masih perlu dipecahkan lebih lanjut.

Metode pemesinan tradisional dan peningkatan kapasitas pemrosesan baru-baru ini dengan otomatisasi telah membuat kemajuan besar dalam efek dan akurasi, tetapi prosedur dasar masih tidak dapat dipisahkan dari pemrosesan langkah demi langkah (pembubutan, perencanaan, penggilingan, penggilingan, pengeboran, pemolesan, dll.) untuk melengkapi bentuk bagian. Keakuratan pemesinan dari metode pemesinan jauh lebih baik daripada metode pemesinan lainnya, tetapi karena pemanfaatan bahan yang efektif rendah, dan penyelesaian bentuknya dibatasi oleh peralatan dan perkakas, beberapa bagian tidak dapat dikerjakan dengan mesin. Sebaliknya, MIM dapat secara efektif menggunakan bahan tanpa batasan. Untuk pembuatan bagian presisi kecil dan berbentuk sulit, proses MIM memiliki biaya lebih rendah dan efisiensi lebih tinggi daripada pemrosesan mekanis, dan sangat kompetitif.

Teknologi MIM bukan untuk bersaing dengan metode pemrosesan tradisional, tetapi untuk menutupi kekurangan teknis dari metode pemrosesan tradisional atau cacat yang tidak dapat diproduksi. Teknologi MIM dapat memainkan kekuatannya di bidang suku cadang yang dibuat dengan metode pemesinan tradisional. Keuntungan teknis dari proses MIM di bagian manufaktur dapat membentuk bagian struktural dengan struktur yang sangat kompleks.

Teknologi cetakan injeksi menggunakan mesin injeksi untuk menyuntikkan produk kosong untuk memastikan bahwa bahan terisi penuh dengan rongga cetakan, yang juga memastikan realisasi struktur bagian yang sangat kompleks. Di masa lalu, dalam teknologi pemrosesan tradisional, komponen individu pertama kali dibuat dan kemudian dirakit menjadi komponen. Saat menggunakan teknologi MIM, dapat dipertimbangkan untuk diintegrasikan ke dalam satu bagian yang lengkap, yang sangat mengurangi langkah-langkah dan menyederhanakan prosedur pemrosesan. Dibandingkan dengan metode pengerjaan logam lainnya, MIM memiliki akurasi dimensi yang tinggi dan tidak memerlukan pemesinan sekunder atau hanya sedikit penyelesaian.

Proses pencetakan injeksi dapat langsung membentuk bagian struktural berdinding tipis dan kompleks, bentuk produk mendekati persyaratan produk akhir, dan toleransi dimensi bagian umumnya dipertahankan sekitar ±0.{ {2}}±0.3. Khususnya untuk mengurangi biaya pemrosesan paduan keras yang sulit untuk dikerjakan dengan mesin, sangat penting untuk mengurangi kerugian pemrosesan logam mulia. Produk ini memiliki struktur mikro yang seragam, kepadatan tinggi dan kinerja yang baik.

Selama proses pengepresan, karena gesekan antara dinding cetakan dan bubuk dan antara bubuk dan bubuk, distribusi tekanan pengepresan sangat tidak merata, yang mengarah pada struktur mikro blanko yang tidak rata, yang akan menyebabkan metalurgi serbuk yang ditekan. bagian yang akan Penyusutan tidak merata selama proses sintering, sehingga suhu sintering harus diturunkan untuk mengurangi efek ini, mengakibatkan porositas besar, kekompakan material yang buruk dan kepadatan rendah, yang secara serius mempengaruhi sifat mekanik produk. Sebaliknya, proses pencetakan injeksi adalah proses pencetakan cairan. Keberadaan pengikat memastikan distribusi bubuk yang seragam, yang dapat menghilangkan ketidakrataan struktur mikro blanko, dan kemudian membuat kerapatan produk yang disinter mencapai kerapatan teoritis material. Secara umum, kepadatan produk yang ditekan hanya dapat mencapai 85 persen dari kepadatan teoritis. Kepadatan produk yang tinggi dapat meningkatkan kekuatan, memperkuat ketangguhan, meningkatkan keuletan, konduktivitas listrik dan termal, dan meningkatkan sifat magnetik. Efisiensi tinggi, mudah untuk mencapai produksi skala besar dan skala besar.

Cetakan logam yang digunakan dalam teknologi MIM memiliki umur yang sebanding dengan cetakan injeksi plastik rekayasa. MIM cocok untuk produksi massal suku cadang karena menggunakan cetakan logam. Karena produk kosong dibentuk oleh mesin injeksi, efisiensi produksi sangat meningkat, biaya produksi berkurang, dan konsistensi dan pengulangan produk cetakan injeksi baik, sehingga memberikan jaminan untuk industri skala besar dan skala besar. produksi. Berbagai macam bahan yang berlaku dan bidang aplikasi yang luas (berbasis besi, paduan rendah, baja berkecepatan tinggi, baja tahan karat, paduan katup gram, karbida disemen).

Bahan yang dapat digunakan untuk injection moulding sangat luas. Pada prinsipnya, bahan bubuk apa pun yang dapat dituangkan pada suhu tinggi dapat dibentuk menjadi beberapa bagian dengan proses MIM, termasuk bahan yang sulit dikerjakan dan bahan dengan titik leleh tinggi dalam proses manufaktur tradisional. Selain itu, MIM juga dapat melakukan penelitian formulasi bahan sesuai dengan kebutuhan pengguna, membuat bahan paduan dalam kombinasi apa pun, dan membentuk bahan komposit menjadi beberapa bagian. Bidang aplikasi produk injection moulding telah menyebar ke seluruh bidang perekonomian nasional dan memiliki prospek pasar yang luas.

Proses Pengecoran Pasca

1. Perlakuan panas: anil, karbonisasi, tempering, pendinginan, normalisasi, tempering permukaan

2. Peralatan pemrosesan: CNC, WEDM, mesin bubut, mesin penggilingan, mesin bor, penggiling, dll .;

3. Perawatan permukaan: penyemprotan bubuk, pelapisan krom, pengecatan, peledakan pasir, pelapisan nikel, galvanisasi, penghitaman, pemolesan, kebiruan, dll.

Cetakan dan Perlengkapan Inspeksi

1. Masa pakai cetakan: biasanya semi permanen. (kecuali busa yang hilang)

2. Waktu pengiriman cetakan: 10-25 hari, (sesuai dengan struktur produk dan ukuran produk).

3. Perkakas dan pemeliharaan cetakan: Zhongwei bertanggung jawab atas suku cadang presisi.

Kontrol kualitas

1. Kontrol kualitas: tingkat kerusakan kurang dari 0.1 persen .

2. Sampel dan uji coba akan diperiksa 100 persen selama produksi dan sebelum pengiriman, pemeriksaan sampel untuk produksi massal sesuai dengan standar ISDO atau persyaratan pelanggan

3. Peralatan pengujian: deteksi cacat, penganalisis spektrum, penganalisis gambar emas, mesin pengukur tiga koordinat, peralatan pengujian kekerasan, mesin uji tarik.

Aplikasi

(1) Komputer dan fasilitas penunjangnya: seperti suku cadang printer, inti magnetik, pin striker, suku cadang penggerak, dan lain-lain;

(2) Alat: seperti mata bor, kepala pemotong, nozel, bor pistol, pemotong penggilingan spiral, pelubang, soket, kunci pas, perkakas listrik, perkakas tangan, dll.;

(3) Peralatan rumah tangga: seperti kotak arloji, rantai arloji, sikat gigi elektrik, gunting, kipas angin, kepala golf, kaitan perhiasan, klem pulpen, mata alat pemotong, dan bagian lainnya;

(4) Suku cadang untuk mesin medis: seperti rangka ortodontik, gunting, pinset, dll.;

(5) Bagian militer: ekor rudal, bagian senjata, hulu ledak, penutup obat, bagian fuze, dll .;

(6) Bagian listrik: kemasan elektronik, motor mikro, komponen elektronik, perangkat sensor, dll .;

(7) Bagian mekanis: seperti mesin pelonggar kapas, mesin tekstil, mesin crimping, mesin kantor, dll .;

(8) Suku cadang mobil dan laut: seperti cincin bagian dalam kopling, lengan garpu, lengan distributor, pemandu katup, hub sinkron, suku cadang airbag, dll.

Dalam penerapan roda gigi plastik untuk gerinda kaki listrik, Plastik Rekayasa Suzhou Wintone Plastik rekayasa khusus WintoneZ33 untuk roda gigi tahan aus dan senyap dapat membantu Anda memecahkan masalah ketahanan aus dan ketahanan lelah yang tidak memadai serta kebisingan yang relatif keras dari POM dan nilon konvensional bahan roda gigi.

Sebagai plastik rekayasa yang tangguh dan tahan aus, WintoneZ33 memiliki fitur paling menonjol dalam aplikasi roda gigi: tahan aus, senyap, tahan korosi, tangguh, dan tidak terpengaruh oleh kelembapan.

Dibandingkan dengan POM dan PA66 tradisional, WintoneZ33 memiliki keunggulan gearbox reduksi miniatur, batang dorong listrik, roda gigi EPS dari sistem kemudi mobil, roda gigi pijat, cam mesin bensin, roda gigi motor mid-mount sepeda listrik, dll. Ketahanan aus yang lebih baik, ketenangan, elastisitas, ketahanan lelah dan ketahanan deformasi, Z33 lebih meningkatkan elastisitas dan ketangguhan sambil mempertahankan kekakuan yang baik (kinerja mekanis yang sangat baik ini pada -40 derajat Celcius, 0 derajat dan dapat dipertahankan dan dipantulkan pada 80 derajat) , yang dapat membantu memecahkan masalah gigi patah gigi, dan pada saat yang sama sangat mengurangi kebisingan gesekan. Setelah aplikasi, WintoneZ33 juga lebih baik daripada banyak POM dan PA66 yang dimodifikasi dan tahan aus (seperti PTFE). , silikon atau molibdenum disulfida dimodifikasi).

Dalam penerapan roda gigi peredam mini yang tahan aus dan senyap, Z33 memiliki ketahanan aus dan ketahanan lelah yang lebih baik daripada PA12 dan TPEE tradisional (bahan Hai Cui), dan juga dapat membantu memecahkan masalah torsi PA12 dan TPEE yang terkadang tidak mencukupi. . Dan Z33 memiliki keunggulan biaya yang lebih baik.

Selain itu, Z33 memiliki ketahanan korosi yang baik dan dapat digunakan di lingkungan yang keras yang terpapar berbagai bahan kimia dalam banyak skenario, seperti roda gigi peralatan PCB, roda gigi pada mesin percetakan dan pencelupan tekstil, cincin penahan dan cincin penyegel untuk sistem hidrolik, dll. , berhasil ganti PEEK mahal, PA12, PVDF, PTFE, PA46, beberapa area aplikasi TPEE. Selain itu, Z33 memiliki sedikit penyerapan air, dan kinerja keseluruhan sedikit terpengaruh oleh kelembaban. Seluruh paket Wintone Z33 tidak perlu dipanggang terlebih dahulu sebelum pencetakan injeksi, dan dapat langsung disuntikkan, dan tidak diperlukan pengolahan air setelah pencetakan injeksi.