Metallipulbri mikropritsevormimise tehnoloogia

Metallipulbri mikropritsevormimise tehnoloogia

Metallipulbri survevalu(MPIM) on uus detailide ja komponentide vormimistehnoloogia, mis ühendab traditsioonilise pulbermetallurgia tehnoloogia kaasaegse plasti survevalutehnoloogiaga. Selle tehnoloogia suurim omadus on see, et see suudab vahetult toota lõpliku kujuga osi, minimeerida töötluse hulka ja säästa toorainet ning lahendada keeruka kujuga toodete raske vormimise probleemi, mis on pulbermetallurgia valdkonda aastaid vaevanud; Lisaks on selle tehnoloogia materjali kohandatavus lai. Kõik metallid, sulamid, keraamika jne, millest saab pulbrit valmistada, saab selle tehnoloogia abil osadeks teha. Lisaks saab see tehnoloogia realiseerida ka täisautomaatset pidevat tootmist, millel on kõrge tootmistõhusus, suurepärane materjali jõudlus ja toote kõrge mõõtmete täpsus, nii et seda on laialdaselt hinnatud.

Selle tehnoloogia põhiprotsess on järgmine: esiteks segatakse tahke pulber ühtlaselt teatud polümeeri ja lisaaine komponendiga ning pärast granuleerimist süstitakse granuleeritud materjal survevalumasina abil vormiõõnde kondenseerumiseks kuumutamiseks. , ja seejärel eemaldatakse vormitoorikus sisalduv sideaine keemilise või termilise lagundamise teel ning lõpuks saadakse lõpptoode paagutamise ja tihendamise teel.

Viimastel aastatel on mikrosüsteemide tehnoloogia areng erinevates valdkondades olnud väga kiire. Samal ajal on mikrotehnikas kasutatavate kolmemõõtmeliste mikrokomplekskomponentide valmistamisel seatud kõrgemad nõuded. Loodetakse, et mikrokomponendid suudavad saavutada suuremahulist tootmist, täites samal ajal jõudlusnõudeid. Mikrosüsteemi peamisteks komponentideks on mikrovormid, mikromehaanilised struktuurid andurite ja kiirendite jaoks, biosensorid, mikrovedeliku komponendid, mikroreaktorid jne. Need komponendid on keerulise kuju ja väikese mahuga. Kasutades olemasolevaid mikrotöötlustehnoloogiaid, nagu mikrolõikamine, laserlõikamine, räni söövitamine jne, on tootmise efektiivsus madal ja suuremahulist tootmist pole võimalik teostada. Viimastel aastatel on pulberpritsevormimise baasil välja töötatud pulber-mikro-pritsevormimise tehnoloogia enim potentsiaalne ettevalmistustehnoloogia mikrokomponentide suuremahuliseks tootmiseks.

Pulber-mikro-pritsevormimistehnoloogia on omamoodi vormimistehnoloogia, mis on välja töötatud traditsioonilise pulberpritsevormimistehnoloogia alusel osade jaoks, mille suurus on alla 1 mikroni. Seda kasutatakse peamiselt mikrostruktuuri pinna ja mikrostruktuuriga osade pidevaks tootmiseks. Selle protsessi põhietapid on põhimõtteliselt samad, mis traditsioonilisel pulberpritsevormimisel. Valmistatud osade pinna kvaliteeti ja poorsust saab kontrollida, valides originaalpulbri ja sobivad paagutamistingimused. Erinevalt traditsioonilisest pulbri survevalust on pulbri mikropritsevormimiseks valitud pulbri keskmine osakeste suurus tavaliselt väiksem kui 1–2 mikronit, et hõlbustada mikrostruktuuride valmistamist; Teiseks on pulbri eripinna suurenemise tõttu vajalik madala viskoossusega, kuid piisava tugevusega liim, et hõlbustada mikropritsevormimist ja vältida rohelise tooriku kahjustumist vormimisel. Lisaks sellele, et vältida deformatsiooni, pragude ja mullide teket, on mikropritsevormimise tehnoloogia rasvaärastuse ja paagutamise protsessitingimuste suhtes rangem.

Praegu on Saksamaa, Jaapan, Singapur, Ameerika Ühendriigid ja Ühendkuningriik suurimad riigid maailmas, kes seda tehnoloogiaalast uurimistööd teevad. Nende hulgas asus juhtpositsioonile Saksamaa ja saavutas silmapaistvaid tulemusi. Hiina Pekingi Teadus- ja Tehnikaülikool, Kesk-Lõuna Ülikool ja Daliani Tehnikaülikool on samuti teinud selles valdkonnas mitmeid uurimistöid. Näiteks on Pekingi Teaduse ja Tehnoloogia Ülikool välja töötanud pulbrilise mikrosisestusvormimise vormi, millel on sõltumatud intellektuaalomandi õigused ja mis sobib traditsiooniliste survevalumasinate jaoks; Karbonüülraua pulbri ja raua-nikli sulamipulbri toorainena viidi traditsioonilises survevalumasinas edukalt läbi alla 1 mm läbimõõduga mikroseadmete pulbri mikropritsevormimine.