금속 분말 주입 성형 MIM 기술 및 설계 가이드

금속 분말 주사 성형 기술(Metal Powder Injection Molding Technology, 약칭 MIM)은 현대 플라스틱 주사 성형 기술을 분말 야금 분야에 도입하여 새로운 분말 야금 근정 성형 기술을 형성하는 것이다.금형을 사용하면 반제품을 주조하여 성형할 수 있고 소결을 통해 고밀도, 고정밀도, 3차원의 복잡한 모양의 부품 구조를 얻을 수 있으며 설계 사상을 일정한 구조, 기능 특징의 제품으로 신속하고 정확하게 구체화할 수 있으며 부품을 직접 대량 생산할 수 있는 것은 제조 기술 업계의 새로운 변화이다.

필요한 MIM 사출 설비: 제립기, MIM 전용 사출기, 탈지로, 소결로, 검측 설비, 2차 가공 설비.

분말주사성형의 미래발전은 주로 재료와 설계면에서 공예의 우세를 힘써 리용하여 고객이 제품설계를 개진하고 원가를 낮추도록 도와줌으로써 분말주사성형응용을 확대하는것이다.

첫째, 금속 분말 주사 성형 (MIM) 제품의 공정은 다음과 같습니다.

가루+접착제→ 블렌드→ 조립→ 주사 성형→ 탈지(MIM 탈지로)→ 소결(MIM 소결로)→ 후속 처리→ 플라스틱 제품.MIM 경질합금 부품을 생산하는 과정에서 어느 한 부분의 재료 선택, 조작 통제가 잘못되면 경질합금 부품에 결함이 발생할 수 있는데, 어떻게 이런 결함을 피할 수 있습니까?

1. 가루 선택 과정.IM경질합금분말야금은 그 입도분포, 입도 등 기본요구를 만족시키는외에 분말의 순도가 높아야 하며 분말에 끼여있는 불순물을 선택해서는 안된다. 만약 분말에 류황, 인, 규소 등 원소가 섞여있다면이 물질들은 소결 과정 중에 공극에서 형성되어 제품에 결함이 생길 수 있다.

2. 원료 투입 생산 단계.경질합금가루는 교반할 때 적합한 접착제가 필요하며 경질합금가루와 접착제를 충분히 혼합해야 한다. 교반과정에 반드시 온도를 엄격히 통제하여 접착제의 휘발과 분포가 고르지 못한 상황을 피면하고 혼합재료로 하여금 량호한 류변성능과 접착값을 가지게 하여 후속환절에서 결함이 나타나지 않도록 해야 한다.

3. 반제품 성형의 고리.이것은 또한 경질 합금 부품 생산 중의 관건적인 부분이기도 하다. 제품의 결함을 피하려면 주조 공예에 주의해야 한다. 금형의 온도, 재료 첨가량, 주조 압력, 보온 압력, 보온 시간, 주조 속도 등을 합리적으로 통제해야만 벽돌 재료 주조의 결함을 효과적으로 피할 수 있다.

4. 탈지 고리.경질합금 반제품의 탈지는 탈지 과정 중 탈지로의 가열 속도가 너무 빠르면 경질합금 부품의 균열 결함을 초래할 수 있으므로 단계별로 가열하는 방법으로 탈지할 수 있다.

5. 소결 고리.경질합금은 밀도가 높고 액상소결은 자체의 중력작용으로 제품이 쉽게 변형된다.적합한 지지장치는 비교적 큰 제품에 사용할수 있으며 수축률이 비교적 높은 재료를 지지판으로 선택할수 있으며 이밖에 될수록 액상소결시간을 단축해야 한다.

둘째, 금속 분말 주입 성형 부품의 일반적인 결함은 다음과 같습니다.

1. 사출 부족: 사출 부족은 사용된 사출기의 압력이 부족하거나 사용된 주사 재료의 유동성이 떨어지는 등 요소로 인해 재료가 전체 모듈을 채울 수 없어 주사 제품이 불완전하게 보이는 것을 말한다.재료의 유동성이 낮고, 제품의 벽 두께가 너무 작으며, 금형의 온도가 너무 낮고, 주사 시간이 너무 짧은 원인은 상응하는 조치를 취하여 재료의 유동성을 높이거나 재료를 교체하고, 벽 두께를 증가하며, 금형의 온도를 높일 수 있다.주사 압력을 높이고 주사 시간을 연장하는 등의 조치로 문제를 해결하다.

2. 용해흔적: 재료는 주사과정에서 강체에서 여러갈래의 흐름을 형성한후 한데 모이면 집결된 곳에 선형흔적, 즉 용해흔적이 나타날수 있으며 제품의 외관품질 심지어 기계강도에 영향을 준다.용흔이 형성된 원인은 주사압력이 너무 낮고 주사속도가 너무 느리며 재료와 금형의 온도가 너무 낮고 재료의 류동이 너무 많기에 상응한 조치를 취하여 주사압력을 증가하고 주사속도를 다그칠수 있다.재료와 금형의 온도를 높이고 분류를 줄이는 등의 조치로 문제를 해결한다.

3. 기혈: 사출 과정 중, 모형강 내의 공기가 제때에 배출되지 않고, 재료가 소포되거나 모형벽에 압축되어 기혈을 형성하여 제품 표면에 사출이 없고, 제품의 외관 품질 심지어 기계 강도에 영향을 준다.원방에서 형성된 에어백은 배기가 불량하고 주입구의 위치가 적합하지 않으며 주사속도가 너무 빠르고 제품의 두께가 너무 큰 경우에 상응한 변경조치를 취하여 배기구멍을 증가하거나 배기구멍을 심화시키고 주입구의 위치를 개변하며 주사속도를 늦출수 있다.보온시간을 연장하고 제품의 두께가 격렬하게 변하지 않도록 하는 등 조치를 취하여 해결한다.

4. 변형: 변형이란 성형된 제품이 냉각, 구부러짐 또는 왜곡을 거쳐 제품의 외관 사이즈 정밀도에 직접적인 영향을 미치고 심지어 제품의 폐기를 초래하는 것을 말한다.변형의 원인은 제품의 냉각이 고르지 않고 제품의 과열이 너무 이르기 때문에 제품이 너무 얇고 구조가 불합리하며 제품 내부의 잔여 응력이 크기 때문에 상응하는 금형 수로를 이용하여 균일하게 냉각하고 보온 시간을 연장하며 제때에 제품을 내놓을 수 있다.제품의 벽 두께와 구조 설계를 개선하고 성형 조건을 개선하는 등의 조치를 해결해야 한다.

분말 야금 제품 사이즈 공차 표준

분말 야금 사출, 압축 성형 표준, 모든 혼합 분말, 부피 밀도, 압축성, 입도 분포, 유동성이 모두 좋다.그러나 각 유형의 분말 야금 부품에 따라 생산된 제품은 도면에 규정된 치수 공차에 부합합니다.

부품의 치수 공차는 용도에 따라 다릅니다.일반적으로 치수 공차가 좁거나 정확할수록 생산 비용이 높아져 부품의 생산 비용이 크게 증가합니다.따라서 크기는 분말 야금 부품의 가격에 영향을 미치는 가장 중요한 요소 중 하나입니다.

일반적으로 부품의 치수공차는 될수록 좋아야 하지만 부품의 페기률도 낮출수 있다. 이렇게 하면 생산원가를 최저로 낮출수 있다. 제1기술능력은 이미 올라갔고 공차는 1000분의 2를 할수 있다.

소결 부품 재료는 소결 후의 사이즈 변화 법칙, 예를 들면 팽창과 수축이 결합하여 소결한 후, 분말 압착 또는 용주 금속 부품이 하나로 합쳐져 모양이 비교적 복잡하거나 서로 다른 부품이 서로 다른 기능을 가진 복합 부품을 만들고, 소결할 때 함께 접합할 수 있으며, 소결된 제품의 사이즈는 일치한다.

소결하는 방법도 있는데 소결배료의 크기가 변하는 방법을 결합하여 각종 분말야금부품재료에 성공적으로 응용되였고 스테인리스강부품에 사용되였다.고온 진공 소결의 조합 연결 방식을 자주 채택하여 전통적인 소결로를 위해 분위기를 보호하는 수공 소결 연결 방식이다.부품의 치수 및 정밀도 표준을 제어합니다.

금속 주사 성형 설계 지침

다음은 금속 주입 성형에 대한 14 가지 설계 지침입니다.그것들은 거의 플라스틱 주사 성형과 같은 원리를 따른다.

IM은 0.012"또는 0.3mm의 최소 벽 두께를 효과적으로 유지합니다.

0.30"또는 8mm의 최대 벽 두께에 도달할 수 있습니다.

설계는 부품의 주입 점이기도 한 노즐 위치를 고려해야 합니다.

우리는 이후의 2차 마무리에서 이 주입구의 흔적을 제거할 수 있다.

파팅 선과 이젝터 핀 마커를 고려하여 설계해야 합니다.

0.004"또는 0.1mm의 최소 코너 반지름을 구현할 수 있습니다.

코너 반지름은 클수록 좋습니다.

어셈블리의 최소 피쳐 크기는 약 0.012"또는 0.3mm입니다.

필요에 따라 로고나 텍스트를 표면에 추가할 수 있습니다.

1~5도의 구배 각도를 고려할 수 있습니다.

부품의 스레드를 고려하기 위해 성형 M5(10-32) 이하의 내부 스레드와 외부 스레드를 고려할 수 있습니다.

크기가 크거나 가느다란 스레드는 모두 마무리해야 합니다.

접을 수 있는 코어는 가공되지 않은 피쳐가 큰 경우에 사용됩니다.

IM 몰드는 유압 또는 전동 실행 기구를 수용할 수 있다

위의 14 가지 주요 설계 지침 외에도 숙련된 디자이너는 부서에서 고려해야 할 모든 부족한 지침을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.이러한 설계 지침은 주로 빈 캐비티 내의 재료 흐름에 도움이 됩니다.두 부분이 동일하지 않으므로 오류 없는 올바른 MIM 설계 권장 사항을 제공하기 위해 많은 지식과 경험이 필요합니다.

요약

금속분말주사성형 (MIM) 은 복잡한 모양의 경질합금제품을 형성할수 있는데 결함통제문제가 해결되고 MIM기술이 점차 완벽해짐에 따라 경질합금의 응용범위가 점차 확대되여 전반 경질합금업종의 발전을 크게 촉진시켰다.

경질합금가루는 혼합할 때 적합한 접착제가 필요하며 경질합금가루와 접착제를 충분히 혼합해야 한다. 혼합과정은 반드시 온도를 엄격히 통제하고 접착제의 휘발과 분포가 고르지 않도록 해야 하며 혼합재료로 하여금 량호한 류변성능과 점도치를 갖춘 공급기로 만들어 후속환절에 결함이 생기지 않도록 해야 한다.