Quais etapas estão envolvidas no processo de conformação de peças eletrônicas de moldagem por injeção de metal?

Feb 16, 2023

Quais etapas estão envolvidas no processo de conformação de peças eletrônicas de moldagem por injeção de metal?

 

Moldagem por injeção de metalé uma pequena peça de metal adequada para produção em massa. Ao contrário da moldagem por injeção, essas peças podem ser geometricamente complexas e ter paredes e detalhes finos. O pó metálico utilizado permite a utilização de várias ligas metálicas ferrosas e não ferrosas e as propriedades do material (resistência, dureza, resistência ao desgaste, resistência à corrosão, etc.) se aproximam dos metais forjados. Além disso, como o metal não é fundido no processo MIM (ao contrário do processo de fundição), a superliga pode ser usada sem qualquer impacto negativo na vida útil da ferramenta. A parte MIM comum de metal inclui o seguinte conteúdo:

Aço de liga leve; aço inoxidável; Aço de alta velocidade; Poste de ferro; Liga de cobalto; Liga de cobre; Liga de níquel; Liga de tungstênio; Liga de titânio.

Peças eletrônicas de moldagem por injeção de metal são encontradas em muitos setores, incluindo aeroespacial, automotivo, bens de consumo, médico/odontológico e telecomunicações. Os componentes MIM podem ser encontrados em telefones celulares, artigos esportivos, ferramentas elétricas, instrumentos cirúrgicos e vários dispositivos eletrônicos e ópticos.

O processo de conformação de peças eletrônicas de moldagem por injeção de metal inclui as seguintes etapas:

Preparação da matéria-prima - O primeiro passo é criar uma mistura em pó de metal e polímero. O metal em pó usado aqui é mais fino (geralmente 20 mícrons) do que os usados ​​nos métodos tradicionais de metalurgia do pó. O metal em pó é misturado com um aglutinante termoplástico quente, resfriado e depois granulado para formar uma matéria-prima uniforme. As matérias-primas obtidas são tipicamente 60 por cento de metal e 40 por cento de polímero (volume).

Moldagem por injeção - as matérias-primas em pó são moldadas na moldagem por injeção de plástico usando os mesmos equipamentos e ferramentas. No entanto, a cavidade do molde é projetada para responder por cerca de 20% da contração no processo de sinterização. No ciclo de injeção, a matéria-prima é fundida e injetada na cavidade do molde, onde é resfriada e solidificada no formato da peça. Uma parte do "verde" moldado é ejetada e depois limpa para remover toda a memória flash.

Desengorduramento - Esta etapa remove o adesivo do polímero metálico. Em alguns casos, a parte "verde" do primeiro solvente desengraxante é colocada em água ou banho químico para dissolver a maior parte do adesivo. Após esta etapa, é realizado o desengorduramento térmico ou pré-sinterização. Uma parte do "verde" é aquecida em um forno de baixa temperatura para remover o adesivo de polímero por evaporação. Como resultado, a parte metálica "marrom" restante conterá cerca de 40% do espaço vazio no volume.

A etapa após a sinterização é a sinterização para reduzir o espaço vazio em cerca de 1-5 por cento, resultando em uma alta densidade da parte "marrom" (95-99 por cento) da parte de metal no forno de alta temperatura (até a 2500 graus F). O gás inerte usado no forno está na atmosfera e atinge a temperatura?? Perto de 85 por cento do ponto de fusão do metal. Este processo eliminará os poros do material, resultando em uma redução parcial para 75-85 por cento de seu tamanho de moldagem. No entanto, esse encolhimento é uniforme e pode ser previsto com precisão. A peça obtida mantém a alta tolerância da forma moldada original, mas agora tem uma densidade muito maior.

Após o processo de sinterização, nenhuma operação secundária é necessária para melhorar a tolerância ou o acabamento superficial. No entanto, como uma parte de um metal fundido, alguns processos secundários podem ser realizados para aumentar as funções, melhorar as propriedades do material ou montar outras peças. Por exemplo, a peça MIM pode ser usinada, tratada termicamente ou soldada.

Regras de projeto de moldagem por injeção de metal (MIM):

Quando a peça de design é feita com MIM, a maioria das regras de design para moldagem por injeção de plástico ainda se aplica. No entanto, existem algumas exceções ou adições, como as seguintes:

Espessura da parede - Assim como na moldagem por injeção de plástico, a espessura da parede deve ser minimizada e mantida uniforme em todo o componente. Vale ressaltar que no processo MIM, a redução da espessura da parede não só reduz a quantidade de material e o tempo de ciclo, mas também reduz o tempo de desengorduramento e sinterização.

Rascunho - Ao contrário da moldagem por injeção, muitas peças MIM não requerem nenhum rascunho. É mais fácil usar adesivos de polímero de moldes do que a maioria dos polímeros moldados por injeção em versões de material em pó. Além disso, os componentes do MIM são totalmente resfriados e encolhidos em torno do recurso de moldagem antes da pulverização, porque a mistura de pó de metal precisa de mais tempo para esfriar.

Suporte de sinterização - Durante a sinterização, os componentes MIM devem ser adequadamente suportados ou podem ser distorcidos porque encolhem. Ao projetar a superfície plana das peças no mesmo plano, pode-se usar a bandeja de suporte plana padrão. Caso contrário, podem ser necessárias transportadoras personalizadas mais caras.

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