تجزیه و تحلیل علل عیب رایج در قالب گیری تزریقی پودر فلز (MIM)

اغلب، ما بسیاری از قطعات ناسازگار را در قالب‌گیری تزریقی پودر فلز (MIM) می‌یابیم. در اینجا، من دلایل خاص این نقص ها را خلاصه می کنم. MIM یک فرآیند شکل‌دهی است که شامل مخلوط کردن یک چسب با پودر فلز برای ایجاد یک ماده اولیه است که سپس به قالب‌های خاص تزریق می‌شود. این یک فناوری شکل‌دهی جدید است که از ترکیب متالورژی پودر و قالب‌گیری تزریقی پلیمر تکامل یافته است. MIM مخصوصاً برای تولید انبوه محصولات فلزی کوچک و پیچیده که در مقادیر زیاد مورد استفاده قرار می گیرند، به ویژه برای قطعات فلزی دقیق که از نظر ساختاری پیچیده، حجم کوچک و نیازمندی های خاص هستند، مناسب است. پردازش این قطعات با استفاده از روش‌های سنتی دشوار است و ساخت آن پرهزینه است، اما MIM می‌تواند این هزینه‌ها را کاهش دهد.

فرآیند تولید محصولات MIM شامل: پودر + بایندر → مخلوط کردن → دانه بندی → قالب گیری تزریقی → جداسازی (MIM Debinder) → تف جوشی (کوره زینترینگ MIM) → پس پردازش → محصول نهایی. در فرآیند تولید قطعات کاربید MIM، هرگونه انتخاب نادرست مواد یا کنترل در هر مرحله می تواند منجر به نقص شود. بنابراین، چگونه می توان از این نقص ها جلوگیری کرد؟

  1. مرحله انتخاب پودر علاوه بر الزامات اساسی مانند توزیع اندازه ذرات و اندازه ذرات، متالورژی پودر کاربید MIM باید خلوص بالای پودر را نیز تضمین کند. پودرهای آلوده به ناخالصی هایی مانند گوگرد، فسفر، سیلیکون و غیره می توانند در حین پخت منافذ ایجاد کنند و منجر به نقص محصول شوند.
  2. مرحله تولید تغذیه پودر کاربید در حین اختلاط به یک چسب مناسب نیاز دارد. فرآیند اختلاط باید به شدت دما را کنترل کند تا از تبخیر بایندر جلوگیری کند و توزیع یکنواخت را تضمین کند. این منجر به مواد اولیه با خواص رئولوژیکی و ویسکوزیته خوب می شود و از عیوب در مراحل بعدی جلوگیری می کند.
  3. مرحله شکل دهی قطعات سبز این یک مرحله حیاتی در تولید قطعات کاربید است. برای جلوگیری از نقص محصول، کنترل دمای قالب، مقدار خوراک، فشار تزریق، فشار نگهداری، زمان نگهداری و سرعت تزریق در طول فرآیند تزریق بسیار مهم است.
  4. مرحله جداسازی در جداسازی قطعات سبز کاربید، اگر کوره جداکننده خیلی سریع گرم شود، باعث ایجاد ترک در قطعات کاربید می شود. برای جداسازی می توان از گرمایش تدریجی استفاده کرد.
  5. مرحله پخت. به دلیل چگالی بالای کاربید و اثر گرانش در حین تف جوشی فاز مایع، تغییر شکل به راحتی می تواند رخ دهد. این را می توان با استفاده از دستگاه های پشتیبانی مناسب، و برای محصولات با اندازه بزرگتر، استفاده از مواد با نرخ انقباض مشابه به عنوان صفحات پشتیبانی کاهش داد. علاوه بر این، مدت زمان پخت فاز مایع باید به حداقل برسد.

عیوب رایج در قطعات قالب‌گیری شده با تزریق پودر فلز عبارتند از:

  1. شات های کوتاه: این زمانی است که مواد به دلیل فشار ناکافی دستگاه تزریق یا جریان پذیری ضعیف مواد تزریق، کل حفره قالب را پر نمی کند. دلایل آن عبارتند از جریان پذیری ضعیف مواد، دیواره های بسیار نازک محصول، دمای پایین قالب و زمان تزریق کوتاه. راه حل ها شامل بهبود جریان مواد یا تغییر مواد، افزایش ضخامت دیواره، افزایش دمای قالب، افزایش فشار تزریق و افزایش زمان تزریق است.
  2. خطوط جوش: این خطوط زمانی اتفاق می‌افتند که جریان مواد در حفره قالب شکافته شده و سپس دوباره با هم ترکیب می‌شوند و به طور بالقوه خطوطی باقی می‌مانند و بر ظاهر و استحکام مکانیکی محصول تأثیر می‌گذارند. دلایل آن عبارتند از فشار تزریق پایین، سرعت تزریق پایین، دمای پایین مواد و قالب، و جبهه جریان بیش از حد. راه حل ها عبارتند از افزایش فشار تزریق، تسریع تزریق، افزایش دمای مواد و قالب، و کاهش جبهه جریان.
  3. تله هوا: در حین تزریق، اگر هوا در حفره قالب به اندازه کافی تخلیه نشود و توسط مواد محبوس شود یا در برابر دیواره های قالب فشرده شود، تله های هوا می توانند تشکیل شوند که بر سطح و استحکام مکانیکی محصول تأثیر می گذارد. دلایل آن عبارتند از تهویه ضعیف، محل نامناسب دروازه، سرعت تزریق خیلی سریع و تغییرات قابل توجه در ضخامت محصول. راه حل ها عبارتند از افزودن یا عمیق کردن سوراخ های دریچه، تغییر محل دروازه، کاهش سرعت تزریق، افزایش زمان نگهداری، و اجتناب از تغییرات ناگهانی در ضخامت محصول.
  4. Warpage: به خم شدن یا پیچ خوردن محصول پس از خنک شدن اشاره دارد که مستقیماً بر ظاهر و دقت ابعادی محصول تأثیر می گذارد و حتی می تواند منجر به رد شدن محصول شود. دلایل آن عبارتند از سرد شدن ناهموار محصول، بیرون ریختن بیش از حد گرم و زودرس محصول، دیواره های بسیار نازک محصول و ساختار نامعقول و تنش های پسماند داخلی. راه حل ها شامل خنک کردن یکنواخت کانال های قالب، افزایش زمان نگهداری، خروج به موقع محصول، بهبود ضخامت دیواره محصول و طراحی ساختاری، و بهبود شرایط قالب گیری است.

قالب گیری تزریقی پودر فلز (MIM) می تواند محصولات کاربید شکل پیچیده ای را تشکیل دهد. با حل مسائل مربوط به کنترل نقص و کمال تدریجی فناوری MIM، دامنه کاربرد کاربید در حال گسترش است و توسعه کل صنعت کاربید را به شدت ارتقا می دهد.

ما امیدواریم که خلاصه ما بینش هایی را ارائه دهد. متشکرم.

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخشهای موردنیاز علامتگذاری شدهاند *

رفته به بالا