O processo de moldagem por injeção de metal pode alcançar a produção de componentes finos e reduzir mais custos

O processo de moldagem por injeção de metal pode alcançar a produção de componentes finos e reduzir mais custos

As indústrias automotiva, industrial, médica, eletrônica e de armas de fogo têm uma grande demanda por itens manufaturados, que devem ser precisos e precisos: formas geométricas complexas, tratamento superficial fino e desempenho de alta tolerância. Processos de fabricação comuns podem fornecer assistência. Os produtos fabricados por linhas de produção de fundição sob pressão provavelmente exigirão etapas de processamento adicionais, o que pode aumentar os custos e causar desperdício, enquanto a fundição de investimento pode ser um método caro.

 

Melhor habilidade para componentes de precisão

Não há dúvida na indústria manufatureira de que diz o ditado: 'O diabo se esconde nos detalhes'. Em muitas aplicações, atingir uma precisão "próxima o suficiente" é suficiente. Pias e torneiras públicas, brinquedos infantis de metal, armações de guarda-chuvas, telhados de aço galvanizado e milhões de outros produtos podem funcionar normalmente com desempenho de baixa tolerância ou parâmetros de detalhes aproximados. Para componentes de metal, existem muitos processos bem conhecidos que podem produzir os produtos de que as empresas precisam.

No entanto, também existe uma demanda na indústria por componentes pequenos, duráveis ​​e de precisão, nos quais os detalhes determinam tudo. As indústrias automotiva, industrial, médica, eletrônica e de armas de fogo têm uma grande demanda por itens manufaturados, que devem ser precisos e precisos: formas geométricas complexas, tratamentos superficiais finos e desempenho de alta tolerância. Processos de fabricação comuns podem fornecer assistência. Os produtos fabricados por linhas de produção de fundição sob pressão provavelmente exigirão etapas de processamento adicionais, o que pode aumentar os custos e causar desperdício, enquanto a fundição de investimento pode ser um método caro.

Existe um método que pode alcançar os resultados de precisão desejados mais rapidamente, reduzir o desperdício e, finalmente, reduzir os custos, que é a Moldagem por Injeção de Metal (MIM). Este processo pode fornecer os componentes necessários para o projeto a partir do zero, sem a necessidade de extensas operações de processamento após a produção inicial para obter excelente acabamento superficial, excelente resistência à corrosão e produtos finais de alta resistência. O MIM também pode trazer economias de custo impressionantes, reduzindo os custos em até 50% em comparação com o processamento mecânico ou métodos de fundição de cera perdida.

Portanto, é melhor considerar o MIM como um método de processamento alternativo competitivo para processamento mecânico, fundição de investimento e metalurgia do pó. Tem as seguintes vantagens:

Além do processamento mecânico - reduz o peso e permite o uso de aço mais duro. Componentes individuais mais complexos podem ser produzidos para mesclar componentes para reduzir custos e reduzir as etapas de processamento.

Além da fundição de investimento - paredes mais finas, melhor acabamento superficial, menos processamento secundário, furos menores, maior produção e prazos de entrega mais curtos.

Além da metalurgia do pó - componentes mais complexos, paredes mais finas, integração de componentes, maior densidade, maior resistência e melhor resistência à corrosão.

O MIM também pode trazer economias de custo impressionantes, reduzindo os custos em até 50% em comparação com o processamento mecânico ou métodos de fundição de cera perdida

Componentes metálicos de precisão fabricados com tecnologia MIM

Interpretação MIM

Na indústria de manufatura, o MIM sempre foi negligenciado. É um processo maduro que existe há muitos anos, com funções poderosas e eficazes, mas, por algum motivo, muitas universidades não transmitem conhecimentos de MIM aos engenheiros.

MIM usa pó de metal extremamente fino com tamanho inferior a 22 mícrons e um adesivo de polímero, misturado em uma proporção de aproximadamente 6:4. Aqueça essas misturas e torne-as uniformes, depois esfrie-as e transforme-as em matérias-primas granulares.

A chave para este processo é a combinação de materiais e, devido ao uso de adesivos poliméricos, as matérias-primas resultantes são um pouco semelhantes a plásticos metálicos ou massa de vidraceiro. No processo de moldagem, muitas vantagens da capacidade de processamento MIM são refletidas, incluindo contornos complexos, furos, pequenos raios, logotipos e texto que podem ser incorporados aos componentes. Nesta etapa, as matérias-primas são aquecidas e injetadas no equipamento de moldagem, podendo ser gerados os componentes. Este processo de formação quase não tem desperdício de matéria-prima e, devido ao uso generalizado de operações automatizadas, fornece uma solução de fabricação consistente e econômica. Portanto, esse processo é semelhante à moldagem por injeção de plástico em muitos aspectos, e a familiaridade com o último pode ajudar a simplificar qualquer operação de transição.

Uma vez que os componentes são moldados por injeção, o processo de remoção do adesivo deve começar. Usando catalisadores de química de polímeros, remova 90 por cento do adesivo de componentes "verdes" com boa forma e integridade dimensional. Nesta etapa, o componente é denominado “marrom”, que é uma matriz porosa composta de pó metálico e adesivo suficiente para manter a forma do componente. Nesta fase, o peso dos componentes é reduzido de 7% a 10% sem encolhimento.

Em seguida, a sinterização é realizada para criar uma forma de metal solidificada. Durante a faixa de temperatura mais baixa do processo de sinterização, o adesivo de polímero residual é queimado. À medida que o calor continua a aumentar, a matriz de partículas de metal começa a se fundir e se ligar umas às outras, tornando a estrutura mais compacta e reduzindo a porosidade. Após a sinterização, ocorre densificação suficiente e os componentes normalmente têm uma taxa de encolhimento de 17% a 22%, dependendo do material específico.

 

Considerações MIM

Para componentes fabricados usando outros processos de conformação de metal, os que são adequados para o processo MIM são aqueles que requerem extensa configuração de processamento ou operações de montagem. A principal vantagem do MIM é que ele pode produzir componentes metálicos com formas geométricas complexas sem a necessidade de processamento mecânico.

O processo MIM não só oferece vantagens significativas, mas também possui requisitos e características específicas. Em primeiro lugar, em termos de tamanho, os componentes devem caber em um espaço do tamanho de uma bola de tênis. Outros processos devem ser considerados para componentes maiores. O peso do produto deve estar preferencialmente entre {{0}},1 e 35 gramas, com uma espessura de parede uniforme variando de 0,030 polegadas a 0,250 polegadas, e ter uma forma geométrica autoportante durante o processo de sinterização.

A principal vantagem do MIM é que ele pode produzir componentes metálicos com formas geométricas complexas sem a necessidade de processamento mecânico.

Materiais metálicos potenciais incluem aço inoxidável (17-4, 316, 420); Aço de baixo carbono (FN02, FN0205, FN08, 4620, 4140, 8620), ligas de titânio e materiais magnéticos macios (FeSi3, FN50). Também pode ser aço ferramenta, liga de expansão controlável e superliga.

Em termos de propriedades do material, mesmo com o uso de adesivos poliméricos, a composição do material é semelhante às peças de aço fabricadas de outras maneiras e possui uma densidade de aço bruto de aproximadamente 95% a 99%. A tolerância durante o processo de fabricação é de mais ou menos 0,5 por cento . É possível atingir tolerâncias mais rígidas, mas é necessário adicionar uma pequena quantidade de material aos principais recursos e, finalmente, atingir os requisitos de tamanho ou posição do recurso por meio de processos de usinagem de precisão.

Em seguida, considere o volume de produção anual necessário. Devido ao custo de fabricação do molde e operação de amostra, o MIM é adequado para volumes de produção mais altos. Se a produção for baixa, o custo fixo por unidade de produto será muito alto. Normalmente, recomenda-se estimar uma produção anual de 10.000 unidades ou mais.

O processo de construção do molde de injeção precisa de um portão; O projeto e o plano de molde precisam incluir isso. Cantos agudos são pontos de tensão, portanto, é melhor ter dimensões de raio maiores nessas posições. O ângulo de inclinação no projeto do componente deve estar entre 0.5 º e 1 º para auxiliar na ejeção do componente. Podem ser formadas roscas internas e externas. Sempre que possível, o projeto do componente deve incluir uma superfície plana para sinterização. Caso contrário, para produtos com formas geométricas altamente precisas, são necessários dispositivos de sinterização personalizados.

Além disso, se necessário, o processo de fabricação pode incluir processamento secundário de componentes MIM, como tratamento térmico, galvanoplastia e processamento mecânico, a maioria dos quais são realizados em fornecedores terceirizados.

Alguns tipos de componentes não são adequados para processos MIM: componentes de máquinas de parafuso, peças estampadas, peças estampadas de precisão, peças forjadas, peças de laminação a frio, ligas não ferrosas, peças com tolerâncias inferiores a mais ou menos 00,002 polegadas e engrenagens.

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A Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. possui uma experiência profunda e rica em processamento MIM, proporcionando muitas vantagens como parceiro de fabricação. A engenharia interna e as capacidades técnicas da empresa incluem:

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Os engenheiros de produção orientam a operação de produção de novos produtos da maneira mais eficaz e consistente e podem identificar oportunidades para o uso de operações automatizadas.

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