Η χύτευση με έγχυση μεταλλικής σκόνης είναι μια μέθοδος κατασκευής που συνδυάζει την τεχνολογία χύτευσης με έγχυση πλαστικού και την τεχνολογία μεταλλουργίας σκόνης, η οποία μπορεί να παράγει αποτελεσματικά σύνθετα διαμορφωμένα και υψηλής ακρίβειας μεταλλικά μέρη, ειδικά κατάλληλα για προϊόντα με λεπτή κατασκευή και υψηλή ζήτηση, όπως γρανάζια. Το βασικό του πλεονέκτημα έγκειται στην επίτευξη γεωμετρικής πολυπλοκότητας που δεν μπορεί να επιτύχει η παραδοσιακή μηχανική κατεργασία μέσω μιας-χύτευσης, ενώ μειώνει σημαντικά τα απόβλητα υλικών και το κόστος μετά την-επεξεργασία, καθιστώντας το μια σημαντική επιλογή για την αντικατάσταση της κοπής, της χύτευσης ακριβείας και άλλων διαδικασιών στη σύγχρονη κατασκευή.
1, Τεχνικές αρχές και ροή διαδικασίας
Το κλειδί για την τεχνολογία MIM βρίσκεται στο μικτό σύστημα σκόνης μετάλλου και συνδετικού, που συνήθως χρησιμοποιεί σφαιρική μεταλλική σκόνη με μέγεθος σωματιδίων μικρότερο από 20 μικρά (όπως ανοξείδωτος χάλυβας, κράμα χάλυβας, κράμα τιτανίου κ.λπ.), αναμεμειγμένη με θερμοπλαστικό συνδετικό (όπως κερί, πολυαιθυλένιο) σε μια ορισμένη αναλογία για την παραγωγή ρέουσας τροφοδοσίας. Εγχύστε την τροφοδοσία στην κοιλότητα του καλουπιού μέσω μιας μηχανής έγχυσης για να σχηματίσετε ένα πράσινο σώμα που είναι σύμφωνο με τη σχεδίαση του γραναζιού. Στη συνέχεια, το μεγαλύτερο μέρος του συνδετικού αφαιρείται μέσω διαδικασιών απολίπανσης (απολίπανση με διαλύτη, θερμική απολίπανση ή καταλυτική απολίπανση) και στη συνέχεια τα μεταλλικά σωματίδια συμπυκνώνονται σε έναν κλίβανο πυροσυσσωμάτωσης υψηλής{{4} θερμοκρασίας.
Σε σύγκριση με την παραδοσιακή μηχανική κατεργασία με γρανάζια, το MIM εξαλείφει πολλαπλές διεργασίες όπως το γύρισμα, το πλύσιμο και το τρίψιμο. Για παράδειγμα, εάν τα ελικοειδή γρανάζια σε ένα κιβώτιο ταχυτήτων αυτοκινήτου υποβάλλονται σε μηχανική επεξεργασία με κοπή, πρέπει να περάσουν από βήματα όπως η σκληρή σφυρηλάτηση, η σκληρή κατεργασία, η θερμική επεξεργασία και η λείανση ακριβείας. Το MIM μπορεί να σχηματίσει απευθείας προφίλ δοντιών, οπές άξονα, ακόμη και υφές επιφανειών, απαιτώντας μόνο μια μικρή κατεργασία ακριβείας (όπως ενανθράκωση και σκλήρυνση) προτού τεθούν σε χρήση.
χύτευση με έγχυση μεταλλικής σκόνης
2, Τυπικές εφαρμογές σύνθετης διαμόρφωσης γραναζιών
Micro γρανάζια: Το MIM είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για την παραγωγή μικροεργαλείων με συντελεστή 0,2-1mm. Οι παραδοσιακές διεργασίες είναι δύσκολο να επεξεργαστούν τόσο μικρές δομές λόγω περιορισμών στο εργαλείο, ενώ το MIM μπορεί να παραχθεί μαζικά και να διατηρήσει τη συνοχή.
Ακανόνιστα γρανάζια: Για μη-τυποποιημένα γρανάζια (όπως μη-κυκλικά γρανάζια και συνδυαστικά γρανάζια), το MIM μπορεί να επιτύχει ολοκληρωμένη χύτευση. Μετά τη διαμόρφωση, βελτιώνεται η συνολική αντοχή και αποφεύγεται ο κίνδυνος παραμόρφωσης της συγκόλλησης.
Λειτουργικό ενσωματωμένο γρανάζι: Η χύτευση με έγχυση μεταλλικής σκόνης επιτρέπει την ενσωμάτωση πρόσθετων δομών, όπως φλάντζες και προεξοχές στο γρανάζι. Το ρουλεμάν είναι ενσωματωμένο με το γρανάζι μέσω MIM, μειώνοντας τα σφάλματα συναρμολόγησης και βελτιώνοντας την ακρίβεια μετάδοσης κατά 15%.
3, Τεχνολογικά πλεονεκτήματα και οικονομικά οφέλη
Ελευθερία σχεδίασης: Το MIM μπορεί να σχηματίσει χαρακτηριστικά όπως κοίλες πλευρές, λεπτά τοιχώματα (λεπτότερα 0,3 mm) και μικροοπές. Για παράδειγμα, οι οπές απαγωγής θερμότητας των ηλεκτρικών γραναζιών εργαλείων μπορούν να διαμορφωθούν απευθείας στο καλούπι, εξαλείφοντας το κόστος της επακόλουθης διάτρησης.
Έλεγχος κόστους: Αν και το κόστος ανάπτυξης καλουπιού είναι σχετικά υψηλό, το κόστος ενός τεμαχίου μειώνεται σημαντικά κατά τη μαζική παραγωγή.
Ιδιότητες υλικού: Το πυροσυσσωματωμένο γρανάζι είναι κοντά στις μηχανικές ιδιότητες των σφυρηλατήσεων, με αντοχή εφελκυσμού 500-1500 MPa και μπορεί να ικανοποιήσει ειδικές απαιτήσεις όπως αντοχή στη φθορά και αντοχή στη διάβρωση προσαρμόζοντας την αναλογία του κράματος.
Με την αύξηση της ζήτησης για εξαρτήματα μετάδοσης ακριβείας σε τομείς όπως τα νέα ενεργειακά οχήματα και τα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, η χύτευση με έγχυση μεταλλικής σκόνης θα συνεχίσει να αντικαθιστά τις παραδοσιακές μεθόδους επεξεργασίας και να γίνει η διαδικασία αναφοράς για την κατασκευή σύνθετων εργαλείων. Με την ενσωμάτωση τεχνολογιών όπως η τρισδιάστατη εκτύπωση και η επιθεώρηση ποιότητας τεχνητής νοημοσύνης, τα όρια εφαρμογής του στον τομέα των εργαλείων υψηλής απόδοσης-θα διευρυνθούν περαιτέρω.