Metalli survevalu põhietapid

Metalli survevalu põhietapid

Protsessi põhietapidmetalli survevaluon järgmised: kõigepealt valige MIM-i nõuetele vastav metallipulber ja sideaine ning seejärel segage pulber ja sideaine sobivate meetoditega kindlal temperatuuril ühtlaseks söödaks. Pärast granuleerimist viiakse läbi survevalu. Moodustunud toorik paagutatakse ja pärast rasvaärastustöötlust tihendatakse lõpptooteks.

1. MIM pulber ja jahvatamise tehnoloogia

MIM-il on kõrged nõuded toorpulbrile ning pulbri valik peaks soodustama segamist, survevalu, rasvaärastus- ja paagutamist, mis on sageli vastuoluline. MIM-i toorpulbri uuring hõlmab: pulbri kuju, osakeste suurust ja osakeste suuruse koostist, eripinda jne. Tabelis 1 on toodud MIM-i jaoks sobiva toorpulbri omadused.

MIM-i toorpulbri peente nõuete tõttu on MIM-i toorpulbri hind üldiselt kõrge, millest mõned on isegi 10-kordsed traditsioonilise PM-pulbri hinnast. See on võtmetegur, mis piirab MIM-tehnoloogia laialdast kasutamist. Praegu on MIM-i jaoks toorpulbri tootmise peamised meetodid karbonüülmeetod, ülikõrgsurve veepihustamise meetod, kõrgsurvegaasi pihustamise meetod jne.

2. Sideaine

Binder on MIM-tehnoloogia tuum. MIM-is on sideainel kaks põhifunktsiooni: voolavuse suurendamine, et see sobiks survevalu jaoks, ja rohelise ploki kuju säilitamine. Lisaks peaks sellel olema ka lihtne eemaldamine, mittetoksilisus ja mõistlik hind. Seetõttu on tekkinud mitmesuguseid sideaineid. Viimastel aastatel on kogemustel põhinevast valikust järk-järgult üle minemas sideaine rasvaärastusmeetodite ja -funktsioonide nõuetele, Liimisüsteemi arengusuund peaks olema suunatud.

Sideaine koosneb üldiselt madala molekulmassiga komponendist ja suure molekulmassiga komponendist ning mõnedest vajalikest lisanditest. Madala molekulmassiga komponendil on madal viskoossus, hea voolavus ja lihtne eemaldada; Polümeerkomponendil on kõrge viskoossus ja tugevus, et säilitada vormitava tooriku tugevus. Need kaks on korralikult proportsionaalsed, et saavutada kõrge pulbri laadimisvõime ning lõpuks saadakse suure täpsusega ja ühtlaselt toodetud toode.

3. Segamine

Segamine on metallipulbri ja sideaine segamise protsess ühtlase sööda saamiseks. Kuna sööda iseloom määrab lõpliku survevalutoote jõudluse, on segamisprotsess väga oluline. See hõlmab paljusid tegureid, nagu sideaine ja pulbri lisamise viis ja järjestus, segamistemperatuur, segamisseadme omadused jne. Praegu on see protsessietapp jäänud kogemustele tuginemise tasemele. Segamisprotsessi lõpphindamise oluline näitaja on sööda ühtlus ja konsistents.

MIM-sööda segamine viiakse lõpule termilise efekti ja nihkejõu koosmõjul. Segamistemperatuur ei tohiks olla liiga kõrge, vastasel juhul võib sideaine laguneda või pulber ja sideaine eralduda madala viskoossuse tõttu. Lõikejõud varieerub sõltuvalt segamismeetodist. MIM-i levinumate segamisseadmete hulka kuuluvad kahe kruviga ekstruuder, Z-kujuline tiivik-segisti, ühe kruviga ekstruuder, kolbekstruuder, topeltplaneedmikser, topeltnukkmikser jne. Need segamisseadmed sobivad segude valmistamiseks, mille viskoossus on vahemikus {{1 }}Pa · s.

Segamismeetodiks on üldiselt kõrge sulamistemperatuuriga komponentide lisamine sulatamiseks, seejärel jahutamine, madala sulamistemperatuuriga komponentide lisamine ja seejärel metallipulbri partiidena lisamine. See võib takistada madala sulamistemperatuuriga komponentide gaasistamist või lagunemist. Metallipulbri partiidena lisamine võib ära hoida liiga kiirest jahutamisest põhjustatud äkilist pöördemomendi suurenemist ja vähendada seadmete kadu.

Erinevate osakeste suurusega pulbri sobitamise söötmismeetodi puhul tutvustab Jaapani patent järgmist: esmalt lisage sideainesse paksem 15-40um veega pihustatud pulber, seejärel lisage 5-15um pulber ja seejärel lisage pulber pulbri suurus on väiksem või võrdne 5 um, nii et lõpptoote kokkutõmbumine muutub vähe. Liimikihi ühtlaseks katmiseks pulbri ümber võib metallipulbrit lisada ka otse kõrge sulamistemperatuuriga komponendile ja seejärel lisada madala sulamistemperatuuriga komponendile ja seejärel õhu eemaldada. Näiteks Anwar lisas roostevabast terasest pulbrile otse PMMA suspensiooni ja segas selle, seejärel lisas PEG vesilahuse, kuivatas ja segades eemaldas õhu. O'Connor kasutab segamiseks lahustit, esmalt kuivsegatakse SA pulbriga, seejärel lisatakse tetrahüdrofuraani lahusti ja seejärel polümeer. Kui tetrahüdrofuraan on kuumuse käes välja pääsenud, lisage ühtlase sööda saamiseks segamiseks pulber.

4. Survevalu

Survevalu eesmärk on saada soovitud kuju defektideta ja ühtlaste osakestega MIM rohekorpus. Nagu on näidatud joonisel 1, soojendage graanulit esmalt teatud kõrge temperatuurini, et muuta see voolavaks, seejärel süstige see vormiõõnsusse jahtuma, et saada jäiga keha nõutav kuju, ja seejärel võtke see vormist välja. hankige MIM-i moodustav toorik. See protsess on sama, mis traditsiooniline plastist survevaluprotsess, kuid MIM-sööda suure pulbrisisalduse tõttu on protsessi parameetrites ja survevaluprotsessi muudes aspektides suuri erinevusi. Ebaõige juhtimine põhjustab kergesti mitmesuguseid defekte.

5. Rasvaärastus

Alates MIM-tehnoloogia esilekerkimisest on erinevate sideainesüsteemidega välja töötatud palju erinevaid MIM-i protsessi teid ja rasvaärastusmeetodeid. Rasvaärastusaeg on lühenenud alguses mõnelt päevalt nüüdseks paarile tunnile. Rasvaärastusetappide osas võib kõik rasvaärastusmeetodid jämedalt jagada kahte kategooriasse: üks on kaheastmeline rasvaärastusmeetod. Kaheetapiline rasvaärastusmeetod hõlmab lahustiga rasvaärastusi pluss termilist rasvaärastus, sifooniga rasvaärastus – termiline rasvaärastus jne. Üheetapiline rasvaärastusmeetod on peamiselt üheetapiline termiline rasvaärastusmeetod. Praegu on täiustatud meetod amaetamoldi meetod. Allpool on toodud mitu tüüpilist MIM-i rasvaärastusmeetodit.

6. Paagutamine

Paagutamine on MIM-i protsessi järgmine samm. Paagutamine kõrvaldab poorid pulbriosakeste vahel ja muudab MIM-toote täielikult või peaaegu täielikult tihedaks. Suure hulga sideainete kasutamise tõttu metalli survevalutehnoloogias on kokkutõmbumine paagutamise ajal väga suur ja selle lineaarne kokkutõmbumismäär ulatub üldiselt 13 protsendini - 25 protsenti, seega on probleem deformatsiooni kontrollimisel ja mõõtmete täpsuse kontroll. Eriti kuna MIM-i tooted on enamasti keeruka kujuga vormitud osad, muutub see probleem üha olulisemaks. Ühtlane etteandmine on lõplike paagutatud toodete mõõtmete täpsuse ja deformatsioonikontrolli võtmetegur. Kõrge pulbri tihendustihedus võib vähendada paagutamise kokkutõmbumist ning soodustab ka paagutamisprotsessi ja mõõtmete täpsuse kontrolli. Rauapõhiste ja roostevaba terase toodete puhul on probleem ka süsiniku potentsiaali kontrolli all paagutamisel. Praeguse peenpulbri kõrge hinna tõttu on jämepulbri toorikute tugevdava paagutamise tehnoloogia uurimine oluline viis pulbri survevalu tootmiskulude vähendamiseks. See tehnoloogia on praegu oluline metallipulbri survevalu uurimisaspekt.