مواد MIM

در اینجا مقدمه خوب در مورد MIM (ریخته گری تزریق فلز) است.

مواد مختلفی وجود دارد که می توانند برای فرآیند MIM (مختل گیری تزریق فلز) استفاده شوند، برخی از رایج ترین مواد مورد استفاده عبارتند از:

  • فولاد ضد زنگ: این یک ماده محبوب برای MIM به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و استحکام عالی است.
  • تیتانیوم: این ماده با استحکام بالا اغلب در کاربردهای هوافضا و پزشکی استفاده می شود.
  • کبالت کروم: این آلیاژ فلزی دارای مقاومت عالی در برابر سایش و خوردگی است که آن را برای استفاده در ایمپلنت های ارتوپدی ایده آل می کند.
  • اینکونل: این آلیاژ مبتنی بر نیکل به دلیل استحکام در دمای بالا و مقاومت در برابر خوردگی شناخته شده است و آن را برای استفاده در کاربردهای هوافضا و توربین های گاز ایده آل می کند.
  • مس: این ماده دارای رسانایی الکتریکی و هدایت حرارتی عالی است و آن را به انتخابی محبوب برای قطعات الکترونیکی تبدیل کرده است.
  • تنگستن: این فلز با چگالی بالا اغلب در وزنه ها و وزنه های تعادل و همچنین برای محافظت در برابر تشعشع استفاده می شود.
  • آلومینیوم: این فلز سبک وزن اغلب در کاربردهای خودروسازی و هوافضا استفاده می شود.
  • منیزیم: این فلز سبک وزن به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا شناخته شده است که آن را برای استفاده در کاربردهای هوافضا و خودرو ایده آل می کند.
  • نیکل: این ماده اغلب به دلیل استحکام در دمای بالا و مقاومت در برابر خوردگی و همچنین برای خواص مغناطیسی آن استفاده می شود.
  • زیرکونیوم: این ماده به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و زیست سازگاری عالی شناخته شده است که آن را برای استفاده در ایمپلنت های پزشکی ایده آل می کند.

بخش اصلی برنامه

MIM می تواند برای تولید قطعات پیچیده فلزی مختلف برای کاربردهایی مانند سلاح گرم، تجهیزات پزشکی، هوافضا، خودرو، الکترونیک، کالاهای مصرفی، جواهرات و تجهیزات نظامی استفاده شود.

آلیاژهای مبتنی بر آهن

Fe-2Ni، Fe-8Ni

بیشترین استفاده در خودرو، ابزار

فولاد ضد زنگ

304, 316L, 17-4PH, 420, 440C

قطعات پزشکی و هورولوگ، مصرف کننده الکترونیک

آلیاژ سخت

WC-Co

کاتر، ساعت و ساعت

سرامیک

Al2O3، ZrO2، SiO2

IT الکترونیکی، مورد نیاز روزانه، جواهرات

آلیاژ سنگین

W-Ni-Fe، W-Ni-Cu، W-Cu

صنایع نظامی، قطعات ارتباطی

قطعات پزشکی و نظامی و دریایی

مواد مغناطیسی

Fe، Fe50Ni، Fe-Si

اجزای مغناطیسی، مغناطیسی نرم

فولاد ابزار

42CrMo4، M2

ابزار

هدایت گرما، هدایت الکتریکی

خواص مواد MIM

ماده

چگالی

سختی

استحکام کششی

کشیدگی

گرم بر سانتی متر 3

راکول

مگاپاسکال

%

آلیاژهای مبتنی بر آهن

MIM-2200 (سینتر شده)

7.60

45HRB

290

40

MIM-2700 (سینتر شده)

7.60

69HRB

440

26

MIM-4605 (سینتر شده)

7.60

62HRB

415

15

MIM-4605 (خاموش/مرتب)

7.60

48HRC

1655

2

فولاد ضد زنگ

MIM - 316L (سینتر شده)

7.85

67HRB

520

50

MIM- 17-4PH (سینتر شده)

7.5

27HRC

900

6

MIM- 17-4PH (عملیات حرارتی شده)

7.5

40HRC

1185

6

MIM - 440C (سینتر شده)

7.5

65HRB

415

25

آلیاژ تنگستن

95% W-Ni-Fe

18.1

30

960

25

97% W-Ni-Fe

18.5

33

940

15

سرامیک خوب

Al2O3

3.9

HRA92

160

-

ZrO2

6.0

HV1250

-

-

فولاد ضد زنگ

فولاد آلیاژی کم همچنین به عنوان فولاد آلیاژی مبتنی بر آهن شناخته می شود که با سختی و استحکام بالا مشخص می شود.
ویژگی مواد MIM

تراکم مواد MIM

ویژگی های مکانیکی

ویژگی کششی تقریباً مشابه cnc یا ریخته گری یا فرآیندهای دیگر است.

مقاومت در برابر خوردگی

زیرا کروم در فرآیند پخت تخریب می‌شود. ما می‌توانیم از روش مناسب پس از پخت و عملیات سطحی برای مقاومت در برابر خوردگی بهتر استفاده کنیم.

زیست سازگاری

صنایع بیشتر و بیشتر به سازگاری زیستی مانند تجهیزات پزشکی و دندانپزشکی نیاز دارند، ما درمان شیمیایی پس از تف جوشی و الکتریکی را برای پوشش دادن توصیه می کنیم. قطعات mim برای سازگاری زیستی

پرسش و پاسخ

مواد MIM

مواد MIM با استفاده از انواع فلزات از جمله فولاد ضد زنگ، تیتانیوم و آلیاژهای مغناطیسی ایجاد می شود. مواد ما دقت، دقت و سازگاری بالایی را در هنگام ایجاد کوچک ارائه می دهد قطعات فلزی. این یک گزینه عالی برای کسانی است که به دنبال کیفیت برتر بدون کاهش هزینه هستند.
MIM (قالب تزریق فلزی) و PIM (پودر تزریق پودر) تکنیک های پیشرفته ساخت فلز هستند که امکان تولید قطعات پیچیده و پیچیده را با دقت و تکرارپذیری بالا فراهم می کنند. MIM اغلب برای تولید اجزای فلزی کوچک و پیچیده با تلورانس های کم و درجه سازگاری بالا استفاده می شود. علاوه بر این، فرآیندهای MIM را می توان برای دستیابی به بافت ها و پرداخت های دقیق در سطوح داخلی و خارجی استفاده کرد.
قطعات MIM دارای چگالی تا 95٪، به این معنی که مواد بسیار متراکم و سخت هستند. چگالی بالا آن را به یک ماده ایده آل برای ایجاد قطعات کوچک و پیچیده با دقت تبدیل می کند. همچنین دارای سطح عالی با حداقل عملیات تکمیل است.

فرآیند MIM که به نام قالب‌گیری تزریقی فلز نیز شناخته می‌شود، یک تکنیک تولیدی است که برای تولید قطعات فلزی پیچیده با دقت بالا و اشکال پیچیده استفاده می‌شود. این ترکیبی از مزایای پلاستیک است قالب گیری تزریقی و متالورژی پودر برای ایجاد اجزای نزدیک به شبکه.

در اینجا یک مرور گام به گام ساده از فرآیند MIM آورده شده است:

1. آماده سازی مواد اولیه: پودرهای فلزی ریز، معمولاً اندازه آنها کمتر از 20 میکرون، با مواد چسباننده مخلوط می شود. بایندر به نگه داشتن ذرات پودر فلز در کنار هم کمک می کند و اجازه می دهد تا آنها را به داخل قالب تزریق کنند.

2. قالب گیری تزریقی: مواد اولیه که اکنون به شکل یک ماده خمیر مانند است، با استفاده از دستگاه قالب گیری تزریقی تخصصی به داخل حفره قالب تزریق می شود. قالب به طور معمول از فولاد ساخته شده و شکل دلخواه قسمت نهایی را دارد.

3. Debinding: پس از قالب گیری جزء، فرآیند جداسازی برای حذف مواد چسباننده انجام می شود. این کار را می توان از طریق روش جداسازی حرارتی یا مبتنی بر حلال انجام داد، جایی که بایندر به طور انتخابی حذف می شود در حالی که پودر فلز دست نخورده باقی می ماند.

4. تف جوشی: سپس جزء جدا شده تحت یک فرآیند تف جوشی قرار می گیرد. در این مرحله، قطعه در یک اتمسفر کنترل شده تا دمایی درست زیر نقطه ذوب خود گرم می شود. گرما باعث می شود که ذرات فلز به هم جوش بخورند و در نتیجه یک قطعه فلزی کاملاً متراکم و جامد ایجاد شود.

5. پس از فرآوری: پس از پخت، مراحل پس از پردازش اضافی ممکن است برای دستیابی به پرداخت سطحی خاص، بهبود دقت ابعادی، یا افزودن عملیات های بیشتر مانند عملیات حرارتی یا پوشش انجام شود.

فرآیند MIM چندین مزیت را ارائه می دهد، از جمله توانایی تولید قطعات پیچیده و نزدیک به شبکه با دقت ابعادی بالا، سطح عالی و طیف وسیعی از گزینه های مواد مانند فولاد ضد زنگ، تیتانیوم و کبالت کروم. به طور گسترده ای در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، پزشکی، هوافضا، الکترونیک و کالاهای مصرفی استفاده می شود.

MIM (قالب‌گیری تزریقی فلز) تراکم قطعه به جرم در واحد حجم یک جزء تولید شده از طریق فرآیند قالب‌گیری تزریق فلز اشاره دارد.. نشان دهنده مقدار ماده ای است که در حجم خاصی از قسمت نهایی وجود دارد.

چگالی قطعات MIM بسته به عوامل مختلفی از جمله مواد مورد استفاده، پارامترهای فرآیند و طراحی خود قطعه می تواند متفاوت باشد. به طور کلی، قطعات MIM دارای چگالی بالایی هستند که از 95٪ تا 99٪ از چگالی نظری مواد مورد استفاده متغیر است.

دستیابی به بالا چگالی قطعه در MIM بسیار مهم است زیرا مستقیماً بر خواص مکانیکی و عملکرد قطعه نهایی تأثیر می گذارد. چگالی بالاتر معمولاً منجر به بهبود استحکام، سختی و سایر خواص مکانیکی می شود. این به این دلیل است که یک قسمت متراکم تر دارای حفره ها یا نقص های کمتری در ساختار خود است که منجر به یکپارچگی کلی بهتر می شود.

تولید کنندگان از انواع مختلف استفاده می کنند تکنیک ها و استراتژی های بهینه سازی در طول MIM فرآیندی برای دستیابی به تراکم قطعه بالا اینها ممکن است شامل کنترل دقیق فرمول مواد اولیه، پالایش پارامترهای قالب گیری تزریقی، بهینه سازی مراحل جداسازی و تف جوشی، و اجرای اقدامات کنترل کیفیت برای اطمینان از چگالی قطعه ثابت باشد.

به طور خلاصه، چگالی قطعه MIM به جرم در واحد حجم یک جزء تولید شده با استفاده از آن اشاره دارد قالب تزریق فلز و نقش حیاتی در تعیین خواص مکانیکی و عملکرد محصول نهایی دارد.

تف جوشی یک مرحله حیاتی در فرآیند قالب گیری تزریقی فلز (MIM) است که در آن قطعات سبز شکل در معرض دماهای بالا قرار می گیرند تا ذرات فلز را به هم بچسبانند و به چگالی و خواص مکانیکی مطلوب دست یابند.

در طی فرآیند تف جوشی، قطعات سبز رنگ در یک کوره قرار می گیرند و تا دمای زیر نقطه ذوب حرارت داده می شوند. فلز مورد استفاده در فرآیند MIM. دما و زمان دقیق به ماده خاصی که در حال پردازش است بستگی دارد.

با افزایش دما، چندین پدیده کلیدی در طول پخت رخ می دهد:

1. چگالش: با افزایش دما، ذرات فلز شروع به انتشار می کنند و با یکدیگر تماس پیدا می کنند. این انتشار امکان حذف حفره ها و جوشکاری ذرات مجاور را فراهم می کند که منجر به متراکم شدن قطعه می شود.

2. تشکیل گردن: تف جوشی باعث ایجاد "گردن" بین ذرات فلز می شود. این گردن‌ها نواحی کوچکی هستند که در آن ذرات مجاور به هم متصل می‌شوند و یک ساختار جامد پیوسته را تشکیل می‌دهند.

3. انقباض: در حین تف جوشی، قسمت های سبز رنگ به دلیل حذف مواد چسبنده و چینش مجدد ذرات فلز دچار انقباض می شوند. میزان انقباض به فرمول مواد و شرایط پخت بستگی دارد.

4. رشد دانه: رشد دانه زمانی اتفاق می‌افتد که اندازه ذرات فلزی در طی پخت افزایش می‌یابد. این می تواند ریزساختار نهایی و خواص مکانیکی قطعه را تحت تاثیر قرار دهد.

فرآیند تف جوشی به کنترل دقیق دما، زمان و اتمسفر برای بهینه سازی تراکم و در عین حال به حداقل رساندن تغییر شکل ها، اعوجاج ها و عیوب نیاز دارد. به طور معمول، اتمسفرهای محافظ مانند نیتروژن یا هیدروژن برای جلوگیری از اکسیداسیون و حفظ یکپارچگی فلز استفاده می شود.

پس از پخت، مراحل اضافی پس از پردازش مانند عملیات حرارتی، ماشینکاری و تکمیل سطح ممکن است برای بهبود خواص نهایی و زیبایی شناسی قطعات MIM انجام شود.

به طور خلاصه، تف جوشی در MIM فرآیند گرم کردن قطعات سبز رنگ تا دمایی کمتر از نقطه ذوب فلز است که امکان اتصال و متراکم شدن ذرات فلز را برای تشکیل جزء جامد نهایی فراهم می کند.

تفاوت اصلی بین ریخته گری و قالب گیری تزریقی فلز (MIM) در فرآیندهای تولید و خواص محصولات نهایی نهفته است. در اینجا تمایزات کلیدی وجود دارد:

1. فرآیند: ریخته گری شامل ریختن فلز مذاب در قالب، اجازه جامد شدن به آن و سپس برداشتن قالب برای به دست آوردن محصول نهایی است. از طرف دیگر، MIM از یک فرآیند متالورژی پودر استفاده می کند که در آن مخلوطی از پودرهای فلزی ریز و بایندرها به داخل قالب تزریق می شود. سپس قسمت قالب‌گیری شده تحت فرآیند جداسازی و تف جوشی قرار می‌گیرد تا چسب‌ها را جدا کرده و پودرهای فلزی را یکپارچه کند.

2. پیچیدگی: MIM به طور کلی برای هندسه های پیچیده و اشکال پیچیده در مقایسه با ریخته گری مناسب تر است. فرآیند قالب‌گیری تزریقی امکان تولید قطعات با جزئیات ظریف، دیواره‌های نازک و ویژگی‌های پیچیده را فراهم می‌آورد که دستیابی به آن از طریق روش‌های ریخته‌گری سنتی چالش برانگیز است.

3. تنوع مواد: ریخته گری می تواند طیف گسترده ای از مواد، از جمله فلزات و آلیاژهای مختلف را در خود جای دهد، در حالی که MIM در درجه اول برای قطعات کوچکتر ساخته شده از موادی مانند فولاد ضد زنگ استفاده می شود، فولاد کم آلیاژ و سایر مواد مرتبط. MIM مواد محدودی را ارائه می دهد انتخاب در مقایسه با ریخته گری

4. خواص مکانیکی: قطعات MIM عموماً چگالی بالاتر و خواص مکانیکی بهتری را در مقایسه با قطعات ریخته گری از خود نشان می دهند. فرآیند تف جوشی در MIM امکان دستیابی به چگالی قطعات بالا را فراهم می کند و در نتیجه استحکام، سختی و دقت ابعادی را بهبود می بخشد. قطعات ریخته گری ممکن است چگالی کمتری داشته باشند و می توانند عیوب ذاتی مانند تخلخل یا انقباض را نشان دهند که می تواند بر عملکرد مکانیکی آنها تأثیر بگذارد.

5. هزینه: برای دوره های تولید در مقیاس بزرگ، MIM می تواند مزایای هزینه ای را ارائه دهد بیش از حد ریخته گری به دلیل توانایی آن در تولید قطعات توری شکل با ضایعات مواد کمتر. با این حال، برای قطعات ساده تر، بزرگتر یا تولید کم حجم، ریخته گری ممکن است گزینه مقرون به صرفه تری باشد.

در نهایت، انتخاب بین ریخته گری و MIM به عوامل مختلفی از جمله پیچیدگی قطعه، مواد مورد نیاز، خواص مورد نظر و حجم تولید بستگی دارد. هر روشی نقاط قوت و محدودیت های خود را دارد و انتخاب فرآیند ساخت مناسب به نیازهای خاص برنامه بستگی دارد.

رفته به بالا