Процес лиття під тиском металу

Процес лиття під тиском металу (технологія лиття під тиском металевого порошку, скорочено MIM) — це новий тип технології формування майже чистої форми порошкової металургії, сформований шляхом впровадження сучасної технології лиття пластмас під тиском у галузі порошкової металургії.

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. — це колекція лиття під тиском із мідного сплаву металу, лиття під тиском металу на основі заліза, лиття під тиском на основі нержавіючої сталі, лиття під тиском металу з алюмінієвого сплаву, лиття під тиском із сплаву нікелю, лиття під тиском із кобальтового сплаву. лиття, лиття під тиском із вольфрамового сплаву. Всебічне високотехнологічне підприємство, що об’єднує науково-дослідні розробки, виробництво та продаж деталей для лиття під тиском, лиття під тиском із цементованого карбіду та конструкційних частин порошкової металургії.

Дез. продуктукриптування

1. Стандарти впровадження: компанія суворо виконує сертифікацію ISO9001, ISO14001, IATF16949

Продукція пройшла сертифікацію ROHS, FDA EU тощо.

2. Стандарти матеріалів для продукції: ISO, GB, ASTM, SAE, EN, DIN, BS, AMS, JIS, ASME, DMS, TOCT, GB

3. Основні процеси: лиття металу під тиском MIM, порошкова металургія PM, лиття за моделлю, лиття під тиском алюмінію,

4. Доступні матеріали для порошкової металургії:

Сплави міді, основи заліза, титанові сплави, основи з нержавіючої сталі, алюмінієві сплави, сплави нікелю, сплави кобальту, сплави вольфраму, цементовані карбіди, гідроксильні сплави, м’які магнітні матеріали та 3D-друк можна налаштувати відповідно до вимог замовника.

Технологія майстерності

Основний процес процесу лиття під тиском металу полягає в наступному: спочатку твердий порошок і органічна сполучна речовина рівномірно змішуються, а після гранулювання вони вводяться в порожнину форми за допомогою машини для лиття під тиском у стані нагрівання та пластифікації (~150 градусів). C) для затвердіння та формування, а потім використання. Сполучна речовина у сформованій заготовці видаляється шляхом хімічного або термічного розкладання, і, нарешті, кінцевий продукт виходить шляхом спікання та ущільнення. У порівнянні з традиційними процесами, він має характеристики високої точності, рівномірної організації, чудової продуктивності та низької вартості виробництва. Його продукція широко використовується в електронній інформаційній інженерії, біомедичному обладнанні, офісному обладнанні, автомобілях, машинах, залізі, спортивному обладнанні, годинниковій промисловості, зброї та аерокосмічній промисловості. Тому, як правило, вважається, що розвиток цієї технології призведе до революції в технології формування та обробки деталей, і вона відома як «найпопулярніша технологія формування деталей сьогодні» та «технологія формування в 21 столітті».

Історія та поточна ситуація

Він був винайдений компанією Parmatech у Каліфорнії в 1973 році. На початку 1980-х багато країн Європи та Японії також вклали багато енергії у вивчення цієї технології, і вона швидко просувалася. Особливо в середині-1980 минулого століття ця технологія розвивалася семимильними кроками після її індустріалізації, і з кожним роком вона зростає з приголомшливою швидкістю. Наразі існує понад 100 компаній у більш ніж 10 країнах і регіонах, таких як Сполучені Штати, Західна Європа та Японія, які займаються розробкою продуктів, дослідженнями та продажем цієї технології. Японія дуже активна в змаганнях і має видатні результати. Багато великих корпорацій брали участь у просуванні індустрії MIM, у тому числі Pacific Metals, Mitsubishi Steel, Kawasaki Steel, Kobe Steel, Sumitomo Mining, Seiko-Epson, Datong special steel тощо. На даний момент існує понад 40 компаній, що спеціалізуються на Індустрія MIM в Японії, а загальна вартість продажів промислової продукції MIM вже перевищила європейську та наздоганяє Сполучені Штати. Наразі понад 100 компаній у всьому світі займаються розробкою продукту, дослідженням і продажем цієї технології. Таким чином, технологія MIM стала найактивнішою передовою сферою технологій у новій промисловості. Вона представлена ​​передовою технологією світової металургійної промисловості. Технологія МІМ є основним напрямком розвитку технології порошкової металургії.

Характеристики процесу

Технологія процесу лиття під тиском металу — це продукт, який об’єднує технологію лиття пластмас, хімію полімерів, технологію порошкової металургії, матеріалознавство та інші дисципліни. , Тривимірні конструктивні деталі складної форми можуть швидко й точно матеріалізувати дизайнерські ідеї у вироби з певними структурними та функціональними характеристиками, а також можуть безпосередньо масово виробляти деталі, що є новою революцією в промисловості виробничих технологій. Ця технологічна технологія не тільки має переваги менш звичайного процесу порошкової металургії, відсутність різання або менше різання, високі економічні переваги, але також долає недоліки традиційних продуктів порошкової металургії, нерівномірні матеріали, низькі механічні властивості, складність формування тонких стінок і складні конструкції. Особливо підходить для масового виробництва малих, складних і металевих деталей з особливими вимогами. Технологічний процес: сполучна → змішування → лиття під тиском → знежирення → спікання → постобробка.

Підготовка сировини: Першим кроком є ​​приготування порошкової суміші металу та полімеру. Порошок металу, який тут використовується, набагато кращий, ніж порошок металу, який використовується в традиційних процесах порошкової металургії (зазвичай менше 20 мікрон). Металевий порошок змішується з гарячим термопластичним сполучним, охолоджується, а потім гранулюється в однорідну гранульовану сировину. Отримана сировина зазвичай складається з 60 відсотків металу та 40 відсотків полімеру за об’ємом.

Лиття під тиском: порошкова сировина формується за допомогою того самого обладнання та форм, що й для лиття пластмас під тиском. Проте порожнина форми розроблена приблизно на 20 відсотків вищою для врахування усадки деталей під час спікання. У циклі лиття під тиском сировину розплавляють і вводять у порожнину прес-форми, де вона охолоджується та твердіє у формі деталі. Формовану «зелену» частину знімають, а потім очищають, щоб видалити весь блиск.

Знежирення розчинником: цей крок видаляє полімерну сполучну речовину з металу. У деяких випадках спочатку проводиться знежирення розчинником, коли «зелену» частину поміщають у водяну або хімічну ванну для розчинення більшої частини клею. Після (замість) цього етапу виконується термічне роз’єднання або попереднє спікання. «Зелену» частину нагрівали в печі з низькою температурою для видалення полімерного сполучного шляхом випаровування. В результаті залишилися «коричневі» металеві частини займатимуть близько 40 відсотків простору.

• Спікання:Останнім кроком є ​​спікання «коричневої» частини у високотемпературній печі (до 2500*F), щоб зменшити порожній простір приблизно до 1-5 відсотків, що призводить до високої щільності (95-99 відсотків) металева частина. У печі використовується інертний газ з температурою, близькою до 85 відсотків температури плавлення металу. Цей метод видаляє пори з матеріалу, зменшуючи деталь до 75-85 відсотків від її формованого розміру. Однак ця усадка відбувається рівномірно і її можна точно передбачити. Отримана частина зберігає початкову формовану форму з високими допусками, але тепер щільніша.

Після процесу спікання не потрібні додаткові операції для покращення допусків або обробки поверхні. Однак, так само як і з литими металевими деталями, можна виконувати кілька вторинних операцій для додавання функцій, покращення властивостей матеріалу або складання інших деталей. Наприклад, металеві деталі, відлиті під тиском, можна обробляти, термічно обробляти або зварювати.

Більшість правил проектування лиття під тиском все ще застосовуються при проектуванні деталей, які будуть виготовлені за допомогою лиття металу під тиском. Однак є деякі винятки або доповнення, наприклад:

Товщина стінки: як і у випадку з литтям під тиском пластику, товщину стінок слід мінімізувати та підтримувати рівномірною. Примітно, що в процесі лиття металу під тиском мінімізація товщини стінки не тільки зменшує об’єм матеріалу та тривалість циклу, але також скорочує час дегумування та спікання.

На відміну від лиття пластмас під тиском, у багатьох металевих деталях, виготовлених під тиском, використовуються полімерні зв’язувальні речовини для порошкоподібних матеріалів, які легше вивільнити, ніж форми. Крім того, металеві деталі, відлиті під тиском, викидаються до того, як вони повністю охолонуть, і стискаються елементи форми, оскільки металевий порошок у суміші охолоджується довше.

• Підтримка спікання:Під час процесу спікання металеві деталі, відлиті під тиском, повинні бути належним чином підтримувані, інакше вони можуть скручуватися під час усадки. Стандартні плоскі лотки можна використовувати, проектуючи деталі з плоскими поверхнями на одній площині. В іншому випадку може знадобитися дорожча індивідуальна підтримка.

• Подальша обробка:Для деталей з більш точними вимогами до розміру необхідна додаткова обробка. Цей процес такий самий, як процес термічної обробки звичайних металевих виробів.

• Особливості процесу MIM:

Порівняння процесу MIM та інших процесів обробки

Розмір частинок необробленого порошку, який використовується в MIM, становить 2-15 мкм, тоді як розмір частинок необробленого порошку традиційної порошкової металургії становить переважно 50-100 мкм. Готовий продукт процесу МІМ має високу щільність завдяки використанню дрібних порошків. Процес MIM має переваги традиційного процесу порошкової металургії, і високий ступінь свободи форми не може бути досягнутий за допомогою традиційного процесу порошкової металургії. Традиційна порошкова металургія обмежується міцністю та щільністю наповнення прес-форми, а форма здебільшого є двовимірною циліндричною.

Традиційний процес висушування точного лиття є надзвичайно ефективною технологією виготовлення виробів складної форми. В останні роки використання керамічних стрижнів можна використовувати для комплектації готових виробів з прорізами і глибокими отворами. Однак через міцність керамічної серцевини та обмеження плинності ливарного розчину процес все ще має деякі технічні труднощі. Загалом, цей процес більше підходить для виготовлення великих і середніх деталей, а процес MIM більше підходить для малих і складних деталей. Елементи порівняння Виробничий процес Процес MIM Традиційний процес порошкової металургії Розмір частинок порошку (мкм) 2-1550-100 Відносна щільність (у відсотках) 95-9880-85 Вага продукту (г) Менше або дорівнює 400 грамам 10-сотні продукту форма Тривимірна складна форма Двовимірна проста форма механічні властивості плюси і мінуси.

Порівняння процесу MIM і традиційного процесу лиття під тиском порошкової металургії використовується для матеріалів з низькою температурою плавлення та хорошою плинністю ливарної рідини, таких як алюмінієві та цинкові сплави. Продукти цього процесу мають обмежену міцність, зносостійкість і стійкість до корозії через обмеження матеріалів. Процес MIM може обробляти більше сировини.

Процес точного лиття, хоча точність і складність його продуктів покращилися за останні роки, все ще поступається процесу депарафінізації та процесу MIM. Порошкове кування є важливою розробкою, яка застосовувалася для масового виробництва шатунів. Однак, загалом, вартість термічної обробки та термін служби матриці в проекті кування все ще є проблематичними, які ще потребують подальшого вирішення.

Традиційний метод обробки та нещодавнє вдосконалення його можливостей обробки шляхом автоматизації досягли значного прогресу в ефективності та точності, але основні процедури все ще невіддільні від покрокової обробки (токарна обробка, стругання, фрезерування, шліфування, свердління, полірування, тощо), щоб завершити форму деталі. Точність обробки методом механічної обробки набагато краща, ніж інші методи обробки, але оскільки ефективне використання матеріалів є низьким, а завершення його форми обмежене обладнанням та інструментами, деякі деталі не можуть бути оброблені. Навпаки, MIM може ефективно використовувати матеріали без обмежень. Для виробництва невеликих точних деталей складної форми процес MIM має нижчу вартість і вищу ефективність, ніж механічна обробка, і є висококонкурентоспроможним.

Технологія MIM призначена не для конкуренції з традиційними методами обробки, а для компенсації технічних недоліків традиційних методів обробки або дефектів, які не можуть бути створені. Технологія MIM може відіграти свої сильні сторони в області деталей, виготовлених традиційними методами механічної обробки. Технічні переваги процесу MIM у виробництві деталей дозволяють формувати структурні частини з дуже складними структурами.

Технологія лиття під тиском використовує машину для вприскування заготовки продукту, щоб гарантувати, що матеріал повністю заповнений порожниною форми, що також забезпечує реалізацію надзвичайно складної структури деталі. У минулому в традиційній технології обробки окремі компоненти спочатку виготовлялися, а потім складалися в компоненти. При використанні технології MIM її можна розглядати як інтегровану в єдину частину, що значно скорочує кроки та спрощує процедуру обробки. У порівнянні з іншими методами обробки металу, MIM має високу точність розмірів і не потребує вторинної механічної обробки або лише невеликої обробки.

Процес лиття під тиском може безпосередньо формувати тонкостінні та складні конструкційні деталі, форма продукту наближена до вимог кінцевого продукту, а допуск розмірів деталей зазвичай підтримується приблизно на рівні ±0.{ {2}}±0.3. Особливо для зниження вартості обробки твердих сплавів, які важко піддаються механічній обробці, дуже важливо зменшити втрати дорогоцінних металів під час обробки. Продукт має однорідну мікроструктуру, високу щільність і хороші експлуатаційні властивості.

Під час процесу пресування через тертя між стінкою матриці та порошком, а також між порошком і порошком розподіл тиску пресування дуже нерівномірний, що призводить до нерівномірної мікроструктури пресованої заготовки, що призведе до металургії пресованого порошку. Усадка нерівномірна під час процесу спікання, тому температуру спікання потрібно знизити, щоб зменшити цей ефект, що призводить до великої пористості, поганої компактності матеріалу та низької щільності, що серйозно впливає на механічні властивості виробу. Навпаки, процес лиття під тиском є ​​процесом рідинного формування. Наявність сполучного забезпечує рівномірний розподіл порошку, що дозволяє усунути нерівномірність мікроструктури заготовки, а потім досягти щільності спеченого виробу теоретичної щільності матеріалу. Загалом, щільність пресованого продукту може досягати лише 85 відсотків від теоретичної щільності. Висока щільність продукту може збільшити міцність, посилити в'язкість, покращити пластичність, електро- та теплопровідність, а також покращити магнітні властивості. Висока ефективність, легко досягти великомасштабного та великомасштабного виробництва.

Металева форма, яка використовується в технології MIM, має термін служби, який можна порівняти з терміном служби інженерних форм для лиття під тиском пластику. МІМ підходить для масового виробництва деталей завдяки використанню металевих форм. Оскільки заготовка виробу формується за допомогою машини для лиття під тиском, ефективність виробництва значно покращується, вартість виробництва знижується, а консистенція та повторюваність продукту, виготовленого під тиском, є хорошими, що забезпечує гарантію для великомасштабного та великомасштабного промислового виробництва виробництва. Широкий діапазон застосовуваних матеріалів і широкі сфери застосування (на основі заліза, низьколегована, швидкорізальна сталь, нержавіюча сталь, сплав грамвентильного клапана, цементований карбід).

Матеріали, які можна використовувати для лиття під тиском, дуже широкі. В принципі, будь-який порошковий матеріал, який можна розсипати при високій температурі, можна сформувати в деталі за допомогою процесу MIM, включаючи матеріали, які важко обробляти, і матеріали з високою температурою плавлення в традиційних виробничих процесах. Крім того, MIM також може проводити дослідження формулювання матеріалів відповідно до вимог користувача, виготовляти матеріали зі сплавів у будь-якій комбінації та формувати композиційні матеріали в деталі. Сфери застосування продукції лиття під тиском поширилися на всі галузі народного господарства і мають широкі ринкові перспективи.

Процес посткастингу

1. Термічна обробка: відпал, карбонізація, відпустка, загартування, нормалізація, відпустка поверхні

2. Обладнання для обробки: CNC, WEDM, токарний верстат, фрезерний верстат, свердлильний верстат, шліфувальний верстат тощо;

3. Обробка поверхні: порошкове напилення, хромування, фарбування, піскоструминна обробка, нікелювання, гальванізація, чорніння, полірування, вороніння тощо.

Прес-форми та контрольні пристрої

1. Термін служби цвілі: зазвичай напівпостійний. (крім втраченої піни)

2. Термін доставки прес-форми: 10-25 днів (відповідно до структури та розміру продукту).

3. Обслуговування інструментів і форм: Zhongwei відповідає за прецизійні деталі.

Контроль якості

1. Контроль якості: кількість дефектів менше 0.1 відсотка.

2. Зразки та пробний запуск будуть перевірені на 100 відсотків під час виробництва та перед відправленням, перевірка зразків для масового виробництва відповідно до стандартів ISDO або вимог замовника

3. Обладнання для випробувань: дефектоскопія, аналізатор спектру, аналізатор золотого зображення, трикоординатна вимірювальна машина, обладнання для вимірювання твердості, машина для випробувань на розтяг.

застосування

(1) Комп’ютер та його допоміжні засоби: такі як деталі принтера, магнітні сердечники, штифти, деталі приводу тощо;

(2) Інструменти: такі як свердла, ріжучі головки, насадки, пістолетні дрилі, спіральні фрези, пуансони, головки, гайкові ключі, електроінструменти, ручні інструменти тощо;

(3) Побутова техніка: корпуси для годинників, ланцюжки для годинників, електричні зубні щітки, ножиці, віяла, головки для гольфу, ювелірні ланки, затискачі для кулькових ручок, наконечники для ріжучих інструментів та інші частини;

(4) Частини для медичного обладнання: ортодонтичний каркас, ножиці, пінцети тощо;

(5) Військові частини: хвіст ракети, частини гармати, боєголовки, прикриття від наркотиків, деталі детонатора тощо;

(6) Електричні частини: електронна упаковка, мікродвигуни, електронні частини, сенсорні пристрої тощо;

(7) Механічні частини: такі як машина для розпушування бавовни, текстильна машина, обтискна машина, офісна техніка тощо;

(8) Автомобільні та морські частини: такі як внутрішнє кільце зчеплення, втулка вилки, втулка розподільника, напрямна клапана, синхронна втулка, деталі подушок безпеки тощо.

У застосуванні пластикових шестерень для електричних ножних шліфувальних машин Suzhou Wintone Engineering Plastics WintoneZ33 спеціальні конструкційні пластмаси для зносостійких і тихих шестерень можуть допомогти вам вирішити проблеми недостатньої зносостійкості та стійкості до втоми та відносно гучного шуму звичайного POM і нейлону матеріали передач.

Будучи міцним і зносостійким інженерним пластиком, WintoneZ33 має найбільш помітні характеристики в застосуванні в передачах: зносостійкий, тихий, стійкий до корозії, міцний і не піддається впливу вологи.

У порівнянні з традиційними POM і PA66, WintoneZ33 має такі переваги, як мініатюрна редукторна коробка передач, електричний штовхач, EPS-редуктор автомобільної системи рульового управління, масажний механізм, кулачок бензинового двигуна, електровелосипедний мотор-редуктор тощо. Краща зносостійкість, тиша, пружність, стійкість до втоми та стійкість до деформації, Z33 додатково покращує еластичність і міцність, зберігаючи добру жорсткість (ці чудові механічні характеристики досягаються при -40 градусах Цельсія, 0 градусах і можуть зберігатися та відображатися при 80 градусах) , що може допомогти вирішити проблему зламаних зубів шестерні та водночас значно зменшити шум від тертя. Після нанесення WintoneZ33 також кращий за багато зносостійких модифікованих POM і PA66 (таких як PTFE). , модифікований силіконом або дисульфідом молібдену).

У застосуванні зносостійких і тихих передач мініатюрних редукторів Z33 має кращу зносостійкість і стійкість до втоми, ніж традиційні PA12 і TPEE (матеріал Hai Cui), а також може допомогти вирішити проблему іноді недостатнього крутного моменту PA12 і TPEE . А Z33 має кращу цінову перевагу.

Крім того, Z33 має гарну корозійну стійкість і може успішно використовуватися в суворих середовищах, підданих впливу різних хімічних речовин, наприклад, у редукторах обладнання для друкованих плат, шестернях на машинах для друку та фарбування текстилю, стопорних і ущільнювальних кільцях для гідравлічних систем тощо. замінити дорогі PEEK, PA12, PVDF, PTFE, PA46, деякі сфери застосування TPEE. Крім того, Z33 мало вбирає вологу, і волога незначно впливає на загальну продуктивність. Усю упаковку Wintone Z33 не потрібно попередньо випікати перед литтям під тиском, її можна вводити безпосередньо, а після лиття під тиском не потрібно обробляти водою.