قالب گیری تزریقی فلز (MIM) در مقابل چاپ سه بعدی

معرفی

وقتی نوبت به تولید قطعات کوچک می رسد، کدام فناوری را انتخاب می کنید؟ قالب گیری تزریقی فلز (MIM)، چاپ سه بعدی یا فرآیند دیگری؟ امروزه پرینت سه بعدی به پلاستیک محدود نمی شود و به مواد آلیاژی نیز گسترش یافته است.

چهار مرحله فرآیند MIM

فرآیند MIM در درجه اول شامل چهار مرحله است: دانه بندی، تزریق، جداسازی و تف جوشی، به دنبال آن تکنیک های پردازش ثانویه مانند ماشین کاری یا کشیدن مکانیکی، آبکاری، در صورت لزوم.

  1. خلط: پودر فلز ریز با نسبت های دقیق با چسب های مومی و ترموپلاستیک مخلوط می شود. فرآیند اختلاط در یک میکسر مخصوص که تا دمای خاصی گرم می شود تا بایندرها ذوب شوند، انجام می شود. ذرات پودر فلز به طور یکنواخت با بایندر پوشانده شده و سرد می شوند تا دانه هایی (مواد خام) را تشکیل دهند که آماده تزریق در حفره های قالب هستند.
  2. تزریق: مواد خام دانه ای به داخل دستگاه تغذیه می شود، حرارت داده می شود و تحت فشار بالا مانند قالب گیری تزریق پلاستیک به داخل حفره های قالب تزریق می شود. قالب ها را می توان با حفره های متعدد برای بهبود بهره وری طراحی کرد. انقباض قطعات فلزی در حین پخت باید در طراحی حفره قالب در نظر گرفته شود.
  3. جداسازی: این مرحله شامل حذف بایندر از قسمت های سبز رنگ است که در نتیجه یک جزء قهوه ای رنگ ایجاد می شود. جداسازی معمولاً در چندین مرحله تکمیل می‌شود که استخراج با حلال رایج‌ترین روش است. قطعات پس از جدا شدن، نیمه متخلخل هستند و تبخیر بایندرهای باقیمانده را در طول پخت تسهیل می‌کنند.
  4. آواز خواندن: قطعات قهوه ای جدا شده در یک کوره کنترل شده با دمای بالا و فشار بالا قرار می گیرند. آنها به آرامی در یک اتمسفر گاز محافظ گرم می شوند تا چسب های باقی مانده را حذف کنند، سپس تا دمای بسیار بالا گرم می شوند و باعث همجوشی ذرات و ناپدید شدن شکاف ها می شوند. قطعات به طور جهت به ابعاد طراحی شده خود منقبض می شوند و یک جامد متراکم را تشکیل می دهند و در نتیجه محصول نهایی را تولید می کنند.

کاربردهای MIM

MIM مزایای متالورژی پودر و قالب‌گیری تزریقی پلاستیک را ترکیب می‌کند و محدودیت‌های شکل فرآیندهای سنتی تشکیل پودر فلز را می‌شکند. شکل دهی کارآمد قطعات پیچیده را در تولید فله ممکن می سازد. MIM از نظر سازگاری مواد همه کاره است، از جمله فولاد کم آلیاژ، فولاد ضد زنگ، فولاد ابزار، آلیاژهای مبتنی بر نیکل، آلیاژ تنگستن، کاربید، آلیاژ تیتانیوم، مواد مغناطیسی، آلیاژ Kovar، سرامیک های دقیق و غیره.

پرینت سه بعدی فلزی

پرینت سه بعدی فلزی شامل روش هایی مانند پودر فلز است فیوژن بستر و جت فلز بایندر (MBJ)، از جمله ذوب لیزری انتخابی (SLM)، تف جوشی لیزری مستقیم فلزات (DMLS)، و ذوب پرتو الکترونی (EBM).

فرآیند چاپ سه بعدی فلزی

  1. فاز طراحی: طراحان با استفاده از نرم افزارهای تخصصی مدل سازی سه بعدی، مدل دیجیتالی محصول را ایجاد می کنند.
  2. مرحله پیش پردازش: مدل سه بعدی برش خورده است که مسیرهای چاپ را ایجاد می کند.
  3. فاز چاپ: پودر فلز به صورت لایه به لایه چاپ می شود و نمونه اولیه محصول را تشکیل می دهد.
  4. فاز پس پردازش: محصول برای اصلاح عملکرد و ظاهر آن تحت تمیز کردن، عملیات حرارتی، پوشش و غیره قرار می گیرد.

مزایای پرینت سه بعدی فلزی

شامل کارایی، حفاظت از مواد، کاهش هزینه، پتانسیل طراحی نوآورانه، قابلیت های سفارشی سازی، پایداری محیطی و طیف وسیعی از کاربردها است.

نتیجه

پرینت سه بعدی انعطاف پذیری بیشتری در تولید ارائه می دهد که برای تولید نمونه اولیه مناسب است، در حالی که MIM برای تولید انبوه محصولات مناسب تر است. انتخاب خاص به عواملی مانند بودجه، محدودیت زمانی و غیره بستگی دارد.

ارسال نظر

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

رفته به بالا