Video: Metall 2025
Metallsprutning (MIM) är en metallbearbetningsprocess som innebär att metallpulver omvandlas till invecklade, specialiserade metalldelar.
Med järn är låglegerade stål och rostfritt stål de vanligaste metallerna för att bilda MIM-delar, många legeringar använder också aluminium, titan, kobolt, krom, koppar, magnesium, nickel, karbider samt ädelmetaller .
Processen, som utvecklades och kommersialiserades på 1970-talet och 1980-talet, liknar plastinsprutning och högtrycksformgjutning.
Det är nu ett snabbt växande segment av metaller marknaden som används för att producera ett brett sortiment av delar som används inom industri, kommersiell, medicinsk, flyg och automotive applikationer.
De största fördelarna med att använda MIM ses i relativt små, komplexa delar som annars skulle kräva kostsam maskinbearbetning eller montering. Som sådan krediteras utvecklingen av MIM-tekniken med att komplexa metalldelar kan produceras kostnadseffektivt i höga volymer.
Marknaden för MIM uppskattades år 2012 av BCC Research till cirka 1,5 miljarder dollar.
Tillverkningsprocess
Steg 1. Matningsblandning och granulering
Det första steget i tillverkningen av MIM-delar är att skapa ett råmaterial. Detta innebär att man kombinerar ett metallpulver - eller en legering av pulver - som har specifika erforderliga egenskaper med en termoplastisk polymer och paraffin som tillsammans verkar som ett bindningsmaterial.
De flesta metallpulver som används i MIM har en genomsnittlig partikelstorlek på mindre än 20 mikron.
Blandningsprocessen utförs vid höga temperaturer för att säkerställa en jämn beläggning av pulvret. Detta är avgörande för att flödesegenskaper är lämpliga för formsprutningsprocessen.
Bindningsmaterialet omfattar cirka 40 procent av den totala volymprocenten.
Efter kylning är den resulterande produkten en granulerad blandning av metallpulver och bindemedel som kan matas in i formsprutningsmaskinen.
Steg 2. Gjutning
Matningspelletsna matas sedan in i en formmaskins fat, där de upphettas för att skapa en pastaliknande konsistens.
Pastan kan sedan tvingas genom grindar i en förkonstruerad formhålighet.
När denna process är färdig, får formen svalna innan den helt bildade delen avlägsnas.
I detta skede benämns den fortfarande bräckliga och porösa delen som en "grön".
Designfunktioner, såsom hål eller underkants, som inte kunde inkluderas under gjutningsprocessen, kan nu läggas till genom bearbetning.
Steg 3. Avlägsnande av bindemedel
Den gröna delen innehåller fortfarande det polymerbindande materialet som ingår i råmaterialet, vilket gör att det är cirka 20 procent större än slutproduktdesignen.
Avlägsnande av det primära bindemedlet kan göras kemiskt (katalytisk bindning) eller termiskt. Den använda metoden är beroende av de fysikaliska och kemiska egenskaperna hos materialet som används.
Avbindningsförfarandet lämnar ett visst polymerinnehåll inom MIM-delen, men bara tillräckligt för att hålla storleken och formen på stycket intakt.
När bindningsmaterialet har tagits bort kallas delen "brun".
Del 4. Sintring
På en keramisk setter sätts den bruna delen i en sats eller kontinuerlig ugn där temperaturen och atmosfären kan styras ordentligt.
Det värms upp till ungefär 85 procent av materialets smältemperatur, vilket bränner bort det återstående sekundära polymerbindningsmaterialet.
Vid höga temperaturer börjar även metallpartiklarna att smälta, vilket eliminerar svagheter och fel i delen. Detta resulterar i att delen fysiskt krympar för att bilda en tät, enstaka, solid del som kommer att uppfylla storlekskraven för den ursprungliga konstruktionen.
Om det behövs kan efter sintring av bearbetning, inklusive plätering, passivering, glödgning, karburering, nitrering eller utfällningshärdning, göras för att möta strängare toleranser och förbättra egenskaper.
Tillämpningar
Några specifika tillämpningar av MIM-producerade delar inkluderar:
- Höljehus
- Tryckluftsmunstycken
- Rifle och revolverkomponenter, inklusive handtagskroppar och yokes
- Låsstänger, stift och rack
- Hållare och glidreglage för mobiltelefoner
- Elektriska kontakter
- Växellådor
- Växellådor och lås
- Källor
- Metall och keramisk sprutgjutning. Publicerad januari 2014.
- URL: www. bccresearch. com
Metal Injection Molding Association.
URL: www. MIMAweb. org
Powder Injection Molding Internation (PIM International). Binder- och bindemedelsavlägsnande tekniker.
URL: www. pim-international. com
Pan Taiwan Enterprise Co. (Bild)
URL: // oem. pantaiwan. com. tw / en
Allt om ASVAB och Commissioning
Endast två av militärtjänsterna använder ASVAB för idrifttagning.
Allt du vill veta om mäter i redovisning
Vilka karriärvägar finns för redovisningsledare? Lär dig om den här majoren, ta reda på vilka grader det finns och var hittar du ytterligare information.
Vad är Metal Strain och Metal Fatigue?
Metallstam är en stor utmaning för ingenjörer. Lär dig hur metallstam kan orsaka strukturskador och metallmattning.