Etapas básicas da moldagem por injeção de metal

Etapas básicas da moldagem por injeção de metal

As etapas básicas do processo demoldagem por injeção de metalsão os seguintes: primeiro, selecione o pó de metal e o aglutinante que atendem aos requisitos do MIM e, em seguida, misture o pó e o aglutinante em uma alimentação uniforme a uma determinada temperatura por métodos apropriados. Após a granulação, é realizada a moldagem por injeção. A peça bruta formada é sinterizada e densificada em um produto final após o tratamento de desengorduramento.

1. Tecnologia de moagem e pó MIM

O MIM tem altos requisitos para pó bruto, e a seleção do pó deve ser propícia à mistura, moldagem por injeção, desengorduramento e sinterização, o que geralmente é contraditório. O estudo do pó bruto MIM inclui: forma do pó, tamanho de partícula e composição do tamanho de partícula, superfície específica, etc. A Tabela 1 lista as propriedades do pó bruto adequado para MIM.

Devido aos requisitos finos do pó bruto MIM, o preço do pó bruto MIM é geralmente alto, alguns dos quais são até 10 vezes o preço do pó PM tradicional. Este é um fator chave que limita a ampla aplicação da tecnologia MIM. Atualmente, os principais métodos de produção de pó bruto para MIM incluem método de carbonila, método de atomização de água de pressão ultra-alta, método de atomização de gás de alta pressão, etc.

2. Fichário

Binder é o núcleo da tecnologia MIM. No MIM, o aglutinante tem duas funções básicas: aumentar a fluidez para se adequar à moldagem por injeção e manter a forma do bloco verde. Além disso, também deve ter as características de fácil remoção, não toxicidade e custo razoável. Portanto, uma variedade de aglutinantes surgiu. Nos últimos anos, está mudando gradualmente da seleção baseada na experiência para os requisitos para métodos de desengorduramento e funções do aglutinante. A direção do desenvolvimento do sistema adesivo deve ser direcionada.

O aglutinante é geralmente composto de componentes de baixo peso molecular e componentes de alto peso molecular, além de alguns aditivos necessários. Componente de baixo peso molecular possui baixa viscosidade, boa fluidez e fácil remoção; O componente de polímero tem alta viscosidade e resistência para manter a resistência do molde em branco. Os dois são devidamente proporcionados para obter uma alta capacidade de carregamento de pó e, finalmente, um produto com alta precisão e alta uniformidade será obtido.

3. Mistura

A mistura é o processo de misturar pó de metal e aglutinante para obter uma alimentação uniforme. Como a natureza da alimentação determina o desempenho do produto final de moldagem por injeção, o processo de mistura é muito importante. Isso envolve muitos fatores, como a forma e a sequência de adição do aglutinante e do pó, temperatura de mistura, características do dispositivo de mistura, etc. No momento, essa etapa do processo permaneceu no nível de confiança na experiência. Um indicador importante para avaliação final do processo de mistura é a uniformidade e consistência da ração.

A mistura da alimentação MIM é concluída sob a ação combinada de efeito térmico e força de cisalhamento. A temperatura de mistura não deve ser muito alta, caso contrário o aglutinante pode se decompor ou o pó e o aglutinante podem se separar devido à baixa viscosidade. A força de cisalhamento varia de acordo com o método de mistura. Os dispositivos de mistura comuns do MIM incluem extrusora de rosca dupla, misturador de impulsor em forma de Z, extrusora de rosca única, extrusora de êmbolo, misturador planetário duplo, misturador de came duplo, etc. Esses dispositivos de mistura são adequados para preparar misturas com viscosidade na faixa de {{1 }}Pa·s.

O método de mistura é geralmente adicionar componentes de alto ponto de fusão para fusão, depois esfriar, adicionar componentes de baixo ponto de fusão e, em seguida, adicionar pó de metal em lotes. Isso pode evitar a gaseificação ou decomposição de componentes de baixo ponto de fusão. A adição de pó de metal em lotes pode evitar o aumento repentino de torque causado pelo resfriamento muito rápido e reduzir a perda do equipamento.

Para o método de alimentação de correspondência de pó de tamanho de partícula diferente, a patente japonesa apresenta: primeiro adicione o pó atomizado de água 15-40um mais espesso no aglutinante, depois adicione o pó 5-15um e, em seguida, adicione o pó com o tamanho do pó menor ou igual a 5um, de modo que o encolhimento do produto final mude pouco. Para revestir uniformemente uma camada de adesivo ao redor do pó, o pó de metal também pode ser adicionado diretamente ao componente de alto ponto de fusão e, em seguida, adicionado ao componente de baixo ponto de fusão e, em seguida, o ar pode ser removido. Por exemplo, Anwar adicionou diretamente a suspensão de PMMA ao pó de aço inoxidável e misturou-o, depois adicionou solução aquosa de PEG, secou-o e removeu o ar enquanto o agitava. O'Connor usa solvente para misturar, primeiro misture a seco SA com pó, depois adicione o solvente tetrahidrofurano e, em seguida, adicione o polímero. Depois que o tetrahidrofurano escapar no calor, adicione o pó para misturar, para obter uma alimentação uniforme.

4. Moldagem por injeção

O objetivo da moldagem por injeção é obter a forma desejada do corpo verde MIM sem defeitos e com partículas uniformes. Conforme mostrado na Figura 1, primeiro aqueça a alimentação granular a uma certa temperatura alta para torná-la fluida, depois injete-a na cavidade do molde para resfriar para obter a forma necessária de um corpo rígido e, em seguida, retire-a do molde para obter o molde MIM em branco. Este processo é o mesmo que o processo tradicional de moldagem por injeção de plástico, mas devido ao alto teor de pó da alimentação MIM, existem grandes diferenças nos parâmetros do processo e outros aspectos do processo de moldagem por injeção. O controle inadequado levará facilmente a vários defeitos.

5. Desengorduramento

Desde o surgimento da tecnologia MIM, com os diferentes sistemas aglutinantes, uma variedade de caminhos de processo MIM e métodos de desengorduramento foram formados. O tempo de desengorduramento foi reduzido de alguns dias no início para algumas horas agora. Em termos de etapas de desengorduramento, todos os métodos de desengorduramento podem ser divididos em duas categorias: uma é o método de desengorduramento em duas etapas. O método de desengorduramento em duas etapas inclui desengorduramento com solvente mais desengorduramento térmico, desengorduramento sifão - desengorduramento térmico, etc. O método de desengorduramento em uma etapa é principalmente o método de desengorduramento térmico em uma etapa. Atualmente, o método avançado é o método amaetamold. Abaixo estão vários métodos representativos de desengorduramento MIM.

6. Sinterização

A sinterização é o próximo passo no processo MIM. A sinterização elimina os poros entre as partículas de pó e torna o produto MIM totalmente denso ou quase totalmente denso. Devido ao uso de um grande número de aglutinantes na tecnologia de moldagem por injeção de metal, o encolhimento durante a sinterização é muito grande e sua taxa de encolhimento linear geralmente atinge 13 por cento - 25 por cento, então há um problema de controle de deformação e controle de precisão dimensional. Especialmente porque os produtos MIM são principalmente peças moldadas com formas complexas, esse problema se torna cada vez mais proeminente. A alimentação uniforme é um fator chave para precisão dimensional e controle de deformação de produtos sinterizados finais. A alta densidade de compactação do pó pode reduzir o encolhimento de sinterização e também é favorável ao processo de sinterização e controle de precisão dimensional. Para produtos à base de ferro e aço inoxidável, há também um problema de controle do potencial de carbono na sinterização. Devido ao alto preço do pó fino atualmente, é uma maneira importante de reduzir o custo de produção da moldagem por injeção de pó para estudar a tecnologia de sinterização de reforço de tarugos de pó grosso. Atualmente, esta tecnologia é um importante aspecto de pesquisa da moldagem por injeção de pó metálico.