Diskussion om metalpulver sprøjtestøbningsteknologi

Diskussion om metalpulver sprøjtestøbningsteknologi

Pulver sprøjtestøbning (PIM) er sammensat af metal pulver sprøjtestøbning (MIM) og keramisk pulver sprøjtestøbning (CIM) to dele, det er en ny metal, keramiske dele forberedelse teknologi, det er plast sprøjtestøbning teknologi i pulvermetallurgiområdet og dannede en ny delbearbejdningsteknologi.

Keramisk pulversprøjtestøbning (CIM) er en gren af ​​moderne pulversprøjtestøbning (PIM) teknologi, som har mange særlige tekniske og teknologiske fordele: masseproduktion kan være hurtigt og automatisk, og processen kan kontrolleres nøjagtigt; På grund af flowfyldningsformen er den grønne tæthed ensartet; På grund af højtryksinjektionen øges pulverindholdet i blandingen kraftigt, krympningen af ​​det sintrede produkt reduceres, produktstørrelsen er nøjagtig og kontrollerbar, tolerancen kan nå ±{{0}}.1 procent ~ 0,2 procent, og ydeevnen er overlegen; Ingen mekanisk bearbejdning eller kun mikrobearbejdning, reducere forberedelsesomkostningerne; Det kan danne kompleks form, med krydshul, skråt hul, konkav og konveks overflade, gevind, tynd væg, vanskeligt at skære de keramiske specialformede dele, har en bred vifte af anvendelsesmuligheder.

Først pulver sprøjtestøbning proces

definition

Metalpulversprøjtestøbning er at vælge det metalpulver og harpiksbindemiddel, der opfylder kravene, og blande pulveret og harpiksen til en ensartet injektionspellet ved en bestemt temperatur. Efter granulering sintres og fortættes det opnåede råemne efter affedtningsbehandling, og slutproduktet opnås.

Dette er meget forskelligt fra traditionel sprøjtestøbning, idet metal eller keramisk pulver bruges som råmateriale. På grund af selve pulverets dårlige fluiditet er det nødvendigt at tilsætte en stor mængde bindemiddel ved en bestemt temperatur for at blande til et ensartet, flydende foder og derefter lave en ensartet størrelse af partiklen.

Anvendelsesegenskaber

1, formomkostningerne er meget høje, især til masseproduktion, formen skal fremstilles med høje hårde slidbestandige materialer, og materialeomkostningerne er meget høje;

2, høje omkostninger til ingredienser, mange procestrin, høje proceskrav;

3, hovedsagelig brugt i form af komplekse, vanskelige at behandle med andre metoder eller endda ikke kan forarbejdes produkter.

For det andet proces sammenligning

For det tredje, granulært materiale

Pilleforberedelse inkluderer

Pulvermetal pulver

Partikelstørrelsen af ​​metalpulver, der anvendes i MIM-processen, er generelt 0.5~20μm; I teorien gælder det, at jo finere partiklen er, desto større er det specifikke overfladeareal, som er let at forme og sintre. Den traditionelle pulvermetallurgi-proces bruger et grovere pulver større end 40μm.

Organisk klæbemiddel

Organisk klæbemiddels rolle er at binde metalpulverpartikler, så blandingen har rheologiske egenskaber og smøreevne, når den opvarmes i injektionsmaskinens cylinder, det vil sige den bærer, der driver pulverstrømmen. Derfor er valget af klæbemiddel bæreren for hele pulveret. Derfor er vedhæftningsvalget nøglen til hele pulversprøjtestøbningen. Krav til organiske klæbemidler:

1. Mindre dosering og mindre klæbemiddel kan få blandingen til at producere bedre rheologi;

2. Ingen reaktion, ingen kemisk reaktion med metalpulver i færd med at fjerne klæbemidlet;

3. Let at fjerne, ingen kulstofrester i produktet.

samlet

Det angiver et afbalanceret forhold mellem pulver og bindemiddel, og det rigtige forhold mellem de to er nøglen til at bestemme succes eller fiasko for sprøjtestøbning. Brugen af ​​bindemidler med lav molekylvægt reducerer viskositeten og er let at danne. Kvalificerede partikler skal være pulver jævnt fordelt i bindemidlet, kan ikke agglomerere eller have porer; Ujævn pulverfordeling vil føre til uensartet viskositet af partiklerne. Ikke befordrende for formning og sintring

(a) for meget bindemiddel, lille partikelviskositet, utilstrækkelig kontakt mellem metalpartikler, alvorlig deformation efter affedtning og endda føre til produktkollaps;

(b) for lidt bindemiddel, høj partikelviskositet, meget vanskelig at injicere, let at danne porer efter affedtning, let at føre til produkt revner efter sintring;

(c) Tilføjelse af kriterier: der sker punktkontakt mellem pulverpartikler, pulverpartikler klæbes sammen uden ydre tryk, og mellemrummet i midten er fyldt med klæbemiddel;

For det fjerde, granulært materiale - blanding

Blanding er processen med at blande metalpulver med bindemiddel for at opnå ensartede granulat. Fordi pelletens egenskaber bestemmer ydeevnen af ​​det endelige sprøjtestøbningsprodukt, er blandingstrinnet meget vigtigt.

Blandingsproces

(a) Det overfladebehandlede metal eller keramiske pulver tilsættes til bindemidlet, og de to blandes jævnt for at opnå et sammensat pulversystem;

(b) Kompositpulveret opvarmes for at smelte bindemidlet;

(c) Det flydende bindemiddel kommer ind i pulverpartikelaggregatet gennem kapillærvirkningen, smører pulverpartiklerne og agglomererer partiklerne under påvirkning af skrueforskydningskraften for at opnå nedbrydning af holdeblokken og opretholder den ensartede blanding.

(d) Hvis legeringspulveret oxiderer, hvilket resulterer i blandingsfejl.

(e) For at sikre, at partiklerne er ensartede, er pulverpartiklerne små eller uregelmæssige i form, og blandingstiden skal forlænges tilsvarende for at opnå ensartet blanding. Blandetiden øges, ensartetheden af ​​blandingen øges, men harpiksen er let at oxidere og nedbryde, og blandingstiden forkortes så vidt muligt under forudsætning af nogle metaller eller ensartethed.

(f) Pellets efter blanding behandles af knuseren eller granuleringsmaskinen (generelt lavet til ca. 3 mm partikler) til sprøjtestøbningsføden.

Fem, sprøjtestøbning

Sprøjtestøbning er under et bestemt tryk og temperatur, gennem stemplet eller skruetryk, flow- og temperaturensartetheden af ​​den granulære smelte ind i formhulrummet fyldt, smelten størknet og afkølet under kontrollerede forhold, indtil injektionsstykket ud af formhulrummet danne en tredimensionel kompleks form og struktur. Dette trin er helt anderledes end presseformning i traditionel metallurgi og ligner formningsprocessen i plastindustrien.

1. Ved indsprøjtning er dysen tæt på strømningsvejen, skruen skubbes fremad, fødecylinderen ekstruderes efter tryk, og formhulrummet er fyldt; Når der er foder nok til at fylde støbeformens hulrum, holder skruen op med at rotere. Den ideelle formfyldning er gradvist at fylde formhulrummet langs formvæggen, og den tykke barre kræver, at skruen går hurtigere frem, og den tynde del er omvendt.

>Fyldningshastigheden er for stor, hvilket resulterer i injektion, bobler, loddemærker eller ufuldstændig fyldning (luft kan ikke slippe ud). (Stort injektionstryk og formpåfyldningshastighed, lav tilførselsviskositet er alle årsager til injektion)

>For langsom påfyldningshastighed vil føre til for tidlig fodringskøling, hvilket resulterer i ufuldstændig påfyldning og kort skydning. (Forkert kontrol af pelletindsprøjtningstemperaturen kan også forårsage dette fænomen)

2. Når skruen når den øverste dyse, er processen med at sætte foderet under tryk den trykholdende proces. · Sprøjtestøbningen ender med at formemnet fjernes fra formen.

>Formåbningstemperaturen bør være lavere end den kritiske temperatur, der kræves for at opretholde formen af ​​emnet, når det fjernes fra formen.

>Åbningstrykket skal være mindre end det store tryk, der kræves for, at formemnet kan frigøres uden at klæbe.

>Formens åbningstryk og temperatur skal have et vist område, kan ikke gøre produktet deformation, klæbeform, ridseform eller danne krympehuller eller fordybninger på produktets overflade.

Seks, affedtning

Affedtning er et unikt trin i sprøjtestøbning af metalpulver, som kræver fjernelse af omkring 30 procent -50 procent (volumenfraktion) af bindemidlet fra billetten, helt anderledes end fjernelse af en lille mængde overfladeaktive stoffer i traditionelt pulver metallurgi.

To grundlæggende processer

(1) Termisk nedbrydning → kemisk reaktionsproces af bindemiddel;

(2) Dekomponeringsgasoverførsel til overfladen af ​​pladen til den ydre atmosfære → fysisk varme- og masseoverførselsproces.
7. Sintring

Den traditionelle pulvermetallurgiske kompakt har generelt en relativ densitet på mere end 90 procent før sintring, og den fuldstændige fortætning behøver kun at fjerne omkring 10 procent af porerne. Efter affedtning er den relative tæthed af pulversprøjtestøbning kun 60 procent før sintring, og dens sintringskarakter er løs pulversintring, hvilket øger vanskeligheden. Metal pulver sprøjtestøbning produkt sintring succeskriterier: at sikre nøjagtigheden og ydeevnen af ​​produktet med kontrollerbarhed og repeterbarhed af forudsætningen, så dens tæthed til at opfylde kravene.

Stort svind forekommer ved sintring, og selvom dette svind er hovedformålet med sintring, fører det også til deformation. → Sintringsformningsproces for at sikre produktets nøjagtighed

◆ Kontroller opvarmningshastigheden kan fremme de kompakte dele.

1) Langsom opvarmning gør, at overfladediffusionen dominerer i lavtemperatursintringstrinnet, men det er vanskeligt at fortætte barren, mens den optager sintringsdrivkraften.

2) Hurtig opvarmning til et bestemt temperaturområde, hvor volumendiffusionen bliver aktiv, og hurtig opvarmning kan styre kornvæksten, samtidig med at porerne også udvikler sig og skrumper.

◆ Flydende fase produceres ved sintring for at bidrage til fortætning af billets.

1) Væskefasen øger materialeoverførselshastigheden, hvilket resulterer i hurtigere sintring;

2) Væskefasen udøver en kapillarkraft på partiklerne, hvilket er det samme som et stort ydre tryk;

3) Den ønskede væskefase kan dannes ved at smelte en af ​​komponenterne.

◆ Sintringsproces

1) Indledende fase: sintringshalsdannelse og vækst;

2) Mellemstadie: sintringshalsen vokser og danner et korngrænseforbundet porenetværk;

3) Sidste trin: poregeometrien bliver cylindrisk og efterlader kun nogle få små porer på korngrænsen.