Tecnologia de moldagem por microinjeção de pó de metal

Tecnologia de moldagem por microinjeção de pó de metal

Moldagem por injeção de pó de metal(MPIM) é uma nova tecnologia de conformação de peças e componentes, que combina a tradicional tecnologia de metalurgia do pó com a moderna tecnologia de moldagem por injeção de plástico. A maior característica desta tecnologia é que ela pode fabricar diretamente peças com formato final, minimizar a quantidade de usinagem e economizar matérias-primas, e resolver o problema de difícil conformação de produtos com formato complexo que tem incomodado o campo da metalurgia do pó por muitos anos; Além disso, a adaptabilidade material desta tecnologia é ampla. Todos os metais, ligas, cerâmicas, etc. que podem ser transformados em pó podem ser transformados em peças por esta tecnologia. Além disso, esta tecnologia também pode realizar produção contínua totalmente automática, com alta eficiência de produção, excelente desempenho do material e alta precisão dimensional do produto, por isso tem sido amplamente valorizada.

O processo básico desta tecnologia é o seguinte: primeiro, o pó sólido é misturado uniformemente com um determinado polímero e componente aditivo e, após a granulação, o material granular é injetado na cavidade do molde pela máquina de moldagem por injeção no estado de aquecimento para condensação , e então o aglutinante no blank de formação é removido por decomposição química ou térmica e, finalmente, o produto final é obtido por sinterização e densificação.

Nos últimos anos, o desenvolvimento da tecnologia de microssistemas em vários campos tem sido muito rápido. Ao mesmo tempo, requisitos mais elevados foram apresentados para a fabricação de componentes tridimensionais microcomplexos usados ​​em microengenharia. Espera-se que os microcomponentes possam alcançar produção em larga escala enquanto atendem aos requisitos de desempenho. Os principais componentes do microsistema incluem micromoldes, microestruturas mecânicas para sensores e aceleradores, biossensores, componentes de microfluidos, microreatores, etc. Esses componentes são complexos em forma e pequenos em volume. Usando tecnologias de microusinagem existentes, como microcorte, corte a laser, gravação em silício, etc., a eficiência da produção é baixa e é impossível realizar produção em larga escala. Nos últimos anos, a tecnologia de moldagem por microinjeção de pó desenvolvida com base na moldagem por injeção de pó fornece a tecnologia de preparação mais potencial para realizar a produção em larga escala de microcomponentes.

A tecnologia de moldagem por microinjeção de pó é um tipo de tecnologia de moldagem desenvolvida com base na tecnologia tradicional de moldagem por injeção de pó para peças com tamanho inferior a 1 mícron. É usado principalmente para fabricar continuamente peças com superfície de microestrutura e microestrutura. Suas etapas básicas de processo são basicamente as mesmas da moldagem por injeção de pó tradicional. A qualidade da superfície e a porosidade das peças preparadas podem ser controladas selecionando o pó original e as condições de sinterização apropriadas. Diferente da moldagem por injeção de pó tradicional, o tamanho médio de partícula de pó selecionado para moldagem por microinjeção de pó é geralmente inferior a 1 ~ 2 mícrons para facilitar a fabricação de microestruturas; Em segundo lugar, devido ao aumento da área superficial específica do pó, o adesivo com baixa viscosidade, mas com resistência suficiente, é necessário para facilitar a moldagem por microinjeção e evitar danos ao blank verde durante a desmoldagem. Além disso, a fim de evitar a formação de deformações, rachaduras e bolhas, a tecnologia de moldagem por microinjeção é mais rigorosa nas condições do processo de desengorduramento e sinterização.

Atualmente, Alemanha, Japão, Cingapura, Estados Unidos e Reino Unido são os principais países do mundo que realizam essa pesquisa tecnológica. Entre eles, a Alemanha assumiu a liderança e alcançou excelentes resultados. A Universidade de Ciência e Tecnologia de Pequim, a Universidade Central do Sul e a Universidade de Tecnologia de Dalian também realizaram uma série de trabalhos de pesquisa neste campo. Por exemplo, a Universidade de Ciência e Tecnologia de Pequim desenvolveu um molde para moldagem por microinjeção de pó com direitos de propriedade intelectual independentes e adequado para máquinas de moldagem por injeção tradicionais; Com pó de ferro carbonílico e pó de liga de ferro-níquel como matérias-primas, a moldagem por microinjeção de pó de microengrenagens com diâmetro inferior a 1 mm foi realizada com sucesso na máquina de moldagem por injeção tradicional.