Процес лиття під тиском металу може забезпечити виробництво тонких компонентів і зменшити витрати

Процес лиття під тиском металу може забезпечити виробництво тонких компонентів і зменшити витрати

Автомобільна, промислова, медична, електронна промисловість і виробництво вогнепальної зброї мають величезний попит на промислові вироби, які повинні бути точними та акуратними: складні геометричні форми, тонка обробка поверхні та висока толерантність. Загальні виробничі процеси можуть надати допомогу. Вироби, виготовлені за допомогою виробничих ліній лиття під тиском, імовірно, потребуватимуть додаткових етапів обробки, що може збільшити витрати та спричинити відходи, тоді як лиття за моделлю може бути дорогим методом.

 

Краща майстерність для точних компонентів

У обробній промисловості немає жодних сумнівів, що приказка говорить: «Диявол ховається в деталях». У багатьох застосуваннях достатньо досягти "достатньо близької" точності. Громадські раковини та змішувачі, дитячі металеві іграшки, рами для парасольок, дахи з оцинкованої сталі та мільйони інших продуктів можуть нормально функціонувати з низькими допустимими показниками або приблизними параметрами деталей. Для металевих компонентів існує багато добре відомих процесів, які можуть виробляти продукцію, яка потрібна підприємствам.

Однак у промисловості також є попит на маленькі, міцні та точні компоненти, у яких деталі визначають усе. Автомобільна, промислова, медична, електронна промисловість і виробництво вогнепальної зброї мають величезний попит на промислові вироби, які повинні бути точними та акуратними: складні геометричні форми, тонка обробка поверхні та висока толерантність. Загальні виробничі процеси можуть надати допомогу. Вироби, виготовлені за допомогою виробничих ліній лиття під тиском, імовірно, потребуватимуть додаткових етапів обробки, що може збільшити витрати та спричинити відходи, тоді як лиття за моделлю може бути дорогим методом.

Існує метод, за допомогою якого можна досягти бажаних точних результатів швидше, зменшити кількість відходів і, зрештою, знизити витрати, а саме — формування металу під тиском (MIM). Цей процес може забезпечити необхідні компоненти для проекту з нуля, без необхідності тривалих операцій обробки після початкового виробництва для досягнення чудової обробки поверхні, чудової стійкості до корозії та високоміцних кінцевих продуктів. MIM також може принести вражаючу економію, скорочуючи витрати до 50 відсотків у порівнянні з методами механічної обробки або лиття по моделлю.

Тому найкраще розглядати MIM як конкурентоспроможний альтернативний метод обробки для механічної обробки, литва за виплавленими моделями та порошкової металургії. Він має такі переваги:

Крім механічної обробки - зменшує вагу та дозволяє використовувати твердішу сталь. Більш складні окремі компоненти можуть бути виготовлені для об’єднання компонентів для зниження витрат і скорочення етапів обробки.

Окрім лиття по моделлю — тонші стінки, краща обробка поверхні, менше вторинної обробки, менші отвори, більша продуктивність і коротші терміни доставки.

Окрім порошкової металургії – більш складні компоненти, тонші стінки, інтеграція компонентів, вища щільність, більша міцність і краща стійкість до корозії.

MIM також може забезпечити вражаючу економію, скорочуючи витрати до 50 відсотків у порівнянні з методами механічної обробки або литва за моделлю

Прецизійні металеві компоненти, виготовлені за технологією MIM

Інтерпретація МІМ

У виробничій промисловості МІМ завжди нехтували. Це зрілий процес, який існував багато років, із потужними та ефективними функціями, але чомусь багато університетів не передають знання МІМ інженерам.

MIM використовує надзвичайно дрібний металевий порошок розміром менше 22 мікрон і полімерний клей, змішаний у співвідношенні приблизно 6:4. Ці суміші нагрівають і доводять до однорідності, потім охолоджують і роблять з них гранульовану сировину.

Ключовим для цього процесу є поєднання матеріалів, а завдяки використанню полімерних клеїв отримана сировина чимось схожа на металопластик або шпаклівку. У процесі формування відображаються багато переваг можливостей обробки MIM, включаючи складні контури, отвори, малі радіуси, логотипи та текст, які можна вставити в компоненти. На цьому етапі сировину нагрівають і вводять у формувальне обладнання, і компоненти можуть бути створені. У цьому процесі формування майже немає відходів сировини, а завдяки широкому використанню автоматизованих операцій він забезпечує економічно ефективне та послідовне виробниче рішення. Таким чином, цей процес у багатьох аспектах схожий на лиття пластмас під тиском, і знайомство з останнім може допомогти спростити будь-яку перехідну операцію.

Після того, як компоненти будуть відлиті під тиском, необхідно розпочати процес видалення клею. Використовуючи полімерні хімічні каталізатори, видаліть 90 відсотків клею з «зелених» компонентів з хорошою формою та цілісністю розмірів. На цьому етапі компонент називається «коричневим», тобто це пориста матриця, що складається з металевого порошку та достатньої кількості адгезиву для збереження форми компонента. На цьому етапі вага компонентів зменшується на 7-10 відсотків без усадки.

Потім виконується спікання для створення затверділої металевої форми. Під час нижчого температурного діапазону процесу спікання залишковий полімерний клей спалюється. Оскільки тепло продовжує зростати, матриця металевих частинок починає сплавлятися та з’єднуватися одна з одною, роблячи структуру більш компактною та зменшуючи пористість. Після спікання відбувається достатнє ущільнення, і компоненти зазвичай мають швидкість усадки від 17 до 22 відсотків залежно від конкретного матеріалу.

 

Міркування MIM

Для компонентів, виготовлених за допомогою інших процесів формування металу тиском, для процесу MIM підходять ті, які вимагають значних операцій з налаштування або складання. Основна перевага MIM полягає в тому, що він може виготовляти металеві компоненти складної геометричної форми без необхідності механічної обробки.

Процес MIM не тільки надає значні переваги, але й має особливі вимоги та характеристики. По-перше, з точки зору розміру, компоненти повинні розміщуватися в просторі розміром з тенісний м’яч. Для більших компонентів слід розглянути інші процеси. Бажано, щоб вага виробу становила від {{0}}.1 до 35 грамів, з рівномірною товщиною стінки в діапазоні від 0.030 дюймів до 0,250 дюймів, і мати самонесучу геометричну форму під час процес спікання.

Основна перевага MIM полягає в тому, що він може виготовляти металеві компоненти складної геометричної форми без необхідності механічної обробки.

Потенційні металеві матеріали включають нержавіючу сталь (17-4, 316, 420); Низьковуглецева сталь (FN02, FN0205, FN08, 4620, 4140, 8620), титанові сплави та магнітом’які матеріали (FeSi3, FN50). Це також може бути інструментальна сталь, сплав із регульованим розширенням і суперсплав.

З точки зору властивостей матеріалу, навіть із використанням полімерних клеїв, склад матеріалу подібний до складу сталевих деталей, виготовлених іншими способами, і має щільність необробленої сталі приблизно від 95 до 99 відсотків. Допуск під час виробничого процесу становить плюс або мінус 0,5 відсотків. Можна досягти більш суворих допусків, але необхідно додати невелику кількість матеріалу до ключових елементів і в кінцевому підсумку досягти вимог до розміру або положення елементів за допомогою процесів точної обробки.

Далі розглянемо необхідний річний обсяг виробництва. Завдяки вартості виготовлення прес-форм і експлуатації зразків MIM підходить для більших обсягів виробництва. Якщо обсяг виробництва низький, то фіксована вартість одиниці продукту буде занадто високою. Зазвичай рекомендовано оцінювати річне виробництво 10 000 одиниць або вище.

Процес виготовлення лиття під тиском потребує воріт; План дизайну та форми повинен включати це. Гострі кути є точками напруги, тому найкраще мати більший радіус у цих місцях. Кут осідання в конструкції компонента має становити від 0,5 º до 1 º, щоб сприяти викиду компонента. Можна формувати як внутрішню, так і зовнішню різьбу. По можливості конструкція компонента повинна включати плоску поверхню для спікання. В іншому випадку для виробів з високоточними геометричними формами потрібні індивідуальні пристосування для спікання.

Крім того, за необхідності виробничий процес може включати вторинну обробку компонентів MIM, таку як термічна обробка, гальванопластика та механічна обробка, більшість з яких здійснюється у сторонніх постачальників.

Деякі типи компонентів не підходять для процесів MIM: компоненти гвинтових машин, деталі для штампування, деталі для точного штампування, поковки, деталі холодної висадки, кольорові сплави, деталі з допусками менше ніж плюс або мінус 0,002 дюйма та шестерні.

Співпрацюйте з експертами МІМ

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. має глибокий і багатий досвід у обробці MIM, надаючи багато переваг як виробничий партнер. Внутрішні інженерно-технічні можливості підприємства включають:

Розширені можливості розробки та підтримка клієнтів, надання попередньої пропозиції щодо дизайну нового продукту, технічне навчання MIM та керівництво розробкою нових матеріалів і процесів.

Інженер проекту керує розробкою продукту та перевіркою перед виробництвом.

Для розробки нових матеріалів і розробки продукту інженери з матеріалів і процесів керують розробкою процесів виготовлення форм, випуску гуми та спікання.

Інженери-виробники керують процесом виробництва нових продуктів найбільш ефективним і послідовним способом і можуть визначити можливості для використання автоматизованих операцій.

Інженери-проектувальники/інженери-виробники керують і направляють виробництво нових продуктів найбільш ефективним і послідовним способом, а також досліджують можливості використання автоматизованих операцій.

Інженерно-технічний персонал забезпечує відповідність усім очікуванням і вимогам щодо якості та підтримує валідацію дизайну нових продуктів.

Інженери-металурги керують металургійними випробуваннями, щоб переконатися, що механічні властивості деталей відповідають вимогам до матеріалів.

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. вже має найбільші виробничі потужності з виробництва гуми та спікання в Китаї, а також має безперервну діючу піч для спікання. Zhongwei Precision також надає професійні знання з автоматизації, використовуючи роботів на всіх пресах для скорочення праці, використовуючи автоматичне керування на пресах для зменшення праці та покращення узгодженості компонентів, а також використовуючи окремі операції автоматизації та 100-відсотковий контроль у вторинних операціях обробки, таких як механічна обробка. .

Компанія Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. виробляє прес-форми всередині себе та забезпечує належне технічне обслуговування протягом усього життєвого циклу форм, забезпечуючи термін служби до 1 мільйона разів. Компанія використовує місцеві джерела поставок для вторинної обробки, такої як механічна обробка, термічна обробка та покриття компонентів, щоб підвищити ефективність і оперативність ланцюжка поставок.

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. також має такі системи управління якістю, як ISO 9001, ISO 14001, IATF та ITAR. Наша компанія продемонструвала відмінні можливості контролю допуску, які можуть досягати продуктивності допуску плюс або мінус 0,002 дюйма без вторинної обробки. Крім того, завдяки використанню каталізаторів BASF було визнано хорошу узгодженість матеріалів, включаючи узгодженість між партіями та робочу узгодженість компонентів.

Щоб дослідити більше способів впровадження інновацій за допомогою складних і економічних компонентів, відвідайтелиття металу під тискомвеб-сайт Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd.