Processo de moldagem por injeção de metal

O processo de moldagem por injeção de metal (tecnologia de moldagem por injeção de pó de metal, MIM para abreviar) é um novo tipo de tecnologia de moldagem em forma próxima à metalurgia do pó formada pela introdução da moderna tecnologia de moldagem por injeção de plástico no campo da metalurgia do pó.

é uma coleção de moldagem por injeção de metal de liga de cobre, moldagem por injeção de metal à base de ferro, moldagem por injeção de metal à base de aço inoxidável, moldagem por injeção de metal de liga de alumínio, moldagem por injeção de metal de liga de níquel, injeção de metal de liga de cobalto moldagem, moldagem por injeção de metal de liga de tungstênio Uma empresa abrangente de alta tecnologia que integra P&D, produção e vendas de moldagem por injeção, moldagem por injeção de metal de carboneto cimentado e peças estruturais de metalurgia do pó.

Descrição do produtocripção

1. Padrões de implementação: a empresa implementa rigorosamente a certificação ISO9001, ISO14001, IATF16949

Os produtos passaram a certificação de ROHS, FDA UE, etc.

2. Padrões de material do produto: ISO, GB, ASTM, SAE, EN, DIN, BS, AMS, JIS, ASME, DMS, TOCT, GB

3. Principais processos: moldagem por injeção de metal MIM, metalurgia do pó PM, fundição de investimento, fundição de alumínio,

4. Materiais disponíveis para metalurgia do pó:

Ligas de cobre, bases de ferro, ligas de titânio, bases de aço inoxidável, ligas de alumínio, ligas de níquel, ligas de cobalto, ligas de tungstênio, carbonetos cimentados, ligas hidroxi, materiais magnéticos macios e impressão 3D podem ser personalizados de acordo com os requisitos do cliente.

Tecnologia de artesanato

O processo básico do processo de moldagem por injeção de metal é o seguinte: primeiro, o pó sólido e o aglutinante orgânico são misturados uniformemente e, após a granulação, são injetados na cavidade do molde por uma máquina de moldagem por injeção sob o estado de aquecimento e plastificação (~ 150 graus C) solidificar e formar, e depois usar O ligante no blank formado é removido por decomposição química ou térmica, e finalmente o produto final é obtido por sinterização e densificação. Comparado com os processos tradicionais, possui características de alta precisão, organização uniforme, excelente desempenho e baixo custo de produção. Seus produtos são amplamente utilizados em engenharia da informação eletrônica, equipamentos biomédicos, equipamentos de escritório, automóveis, máquinas, hardware, equipamentos esportivos, indústria de relógios, armas e indústrias aeroespaciais. Portanto, geralmente acredita-se que o desenvolvimento desta tecnologia levará a uma revolução na tecnologia de conformação e processamento de peças, e é conhecida como "a tecnologia de conformação de peças mais popular hoje" e "tecnologia de conformação no século XXI".

História e situação atual

Foi inventada pela Parmatech na Califórnia em 1973. No início da década de 1980, muitos países da Europa e do Japão também investiram muita energia para estudar essa tecnologia, e ela foi rapidamente divulgada. Especialmente em meados-1980, essa tecnologia se desenvolveu aos trancos e barrancos desde sua industrialização e aumenta a um ritmo surpreendente a cada ano. Até agora, existem mais de 100 empresas em mais de 10 países e regiões, como Estados Unidos, Europa Ocidental e Japão, que estão envolvidas no desenvolvimento de produtos, pesquisa e vendas dessa tecnologia. O Japão é muito ativo na competição e tem um desempenho excepcional. Muitas grandes corporações participaram da promoção da indústria MIM, incluindo Pacific Metals, Mitsubishi Steel, Kawasaki Steel, Kobe Steel, Sumitomo Mining, Seiko-Epson, Datong special steel, etc. indústria MIM no Japão, e o valor total de vendas de seus produtos industriais MIM já ultrapassou o da Europa e está alcançando os Estados Unidos. Até agora, mais de 100 empresas em todo o mundo estão envolvidas no desenvolvimento de produtos, pesquisa e vendas dessa tecnologia. A tecnologia MIM tornou-se, portanto, o campo de tecnologia de fronteira mais ativo na nova indústria de manufatura. É representado pela tecnologia pioneira da indústria metalúrgica mundial. A tecnologia MIM é a principal direção do desenvolvimento da tecnologia da metalurgia do pó.

Características do processo

A tecnologia de processo de moldagem por injeção de metal é um produto que integra tecnologia de moldagem de plástico, química de polímeros, tecnologia de metalurgia do pó e ciência de materiais metálicos e outras disciplinas. , As peças estruturais tridimensionais em forma de complexo podem materializar idéias de design com rapidez e precisão em produtos com certas características estruturais e funcionais e podem produzir peças diretamente em massa, o que é uma nova revolução na indústria de tecnologia de fabricação. Esta tecnologia de processo não só tem as vantagens do processo de metalurgia do pó menos convencional, sem corte ou menos corte, altos benefícios econômicos, mas também supera as deficiências dos produtos tradicionais de metalurgia do pó, materiais irregulares, baixas propriedades mecânicas, paredes finas difíceis de formar e estruturas complexas. Especialmente adequado para a produção em massa de peças pequenas, complexas e metálicas com requisitos especiais. O processo tecnológico é aglutinante → mistura → moldagem por injeção → desengorduramento → sinterização → pós-processamento.

Preparação da matéria-prima: O primeiro passo é preparar uma mistura em pó de metal e polímero. O pó metálico usado aqui é muito melhor do que o pó metálico usado nos processos tradicionais de metalurgia do pó (geralmente abaixo de 20 mícrons). O metal em pó é misturado com um aglutinante termoplástico quente, resfriado e então peletizado em uma matéria-prima homogênea em forma granular. A matéria-prima resultante é tipicamente 60 por cento de metal e 40 por cento de polímero em volume.

Moldagem por injeção: As matérias-primas em pó são moldadas usando os mesmos equipamentos e moldes da moldagem por injeção de plástico. No entanto, a cavidade do molde é projetada para ser aproximadamente 20% maior para levar em conta a contração da peça durante a sinterização. Em um ciclo de moldagem por injeção, a matéria-prima é derretida e injetada em uma cavidade do molde, onde resfria e solidifica na forma da peça. A parte "verde" moldada é estourada e depois limpa para remover todo o brilho.

Desengorduramento com solvente: Esta etapa remove o aglutinante polimérico do metal. Em alguns casos, o desengorduramento com solvente é realizado primeiro, onde a parte "verde" é colocada em um banho de água ou químico para dissolver a maior parte do adesivo. Após (no lugar de) esta etapa, é realizada a desvinculação térmica ou pré-sinterização. A parte "verde" foi aquecida em forno de baixa temperatura para remover o aglutinante polimérico por evaporação. Como resultado, as peças de metal "marrom" restantes conterão cerca de 40% do espaço.

• Sinterização:A etapa final é sinterizar a parte "marrom" em um forno de alta temperatura (até 2500*F) para reduzir o espaço vazio para cerca de 1-5 por cento , resultando em uma alta densidade (95-99 por cento ) parte metálica. O forno usa um gás inerte a uma temperatura próxima a 85% do ponto de fusão do metal. Este método remove os poros do material, encolhendo a peça para 75-85 por cento de seu tamanho conforme moldado. No entanto, esse encolhimento ocorre de maneira uniforme e pode ser previsto com precisão. A peça resultante mantém a forma moldada original com altas tolerâncias, mas agora é mais densa.

Após o processo de sinterização, não são necessárias operações secundárias para melhorar as tolerâncias ou o acabamento superficial. No entanto, assim como peças de metal fundido, várias operações secundárias podem ser executadas para adicionar recursos, melhorar as propriedades do material ou montar outras peças. Por exemplo, peças moldadas por injeção de metal podem ser usinadas, tratadas termicamente ou soldadas.

A maioria das regras de projeto de moldagem por injeção ainda se aplicam ao projetar peças a serem fabricadas usando moldagem por injeção de metal. No entanto, existem algumas exceções ou adições, como:

Espessura da parede: Assim como na moldagem por injeção de plástico, a espessura da parede deve ser minimizada e mantida uniforme por toda parte. Notavelmente, no processo de moldagem por injeção de metal, minimizar a espessura da parede não apenas reduz o volume do material e o tempo de ciclo, mas também reduz o tempo de degomagem e sinterização.

Ao contrário da moldagem por injeção de plástico, muitas peças moldadas por injeção de metal usam ligantes de polímero para materiais em pó que são mais fáceis de liberar do que os moldes. Além disso, as peças moldadas por injeção de metal são ejetadas antes de resfriarem totalmente e encolher os recursos do molde porque o pó de metal na mistura leva mais tempo para resfriar.

• Suporte de Sinterização:Durante o processo de sinterização, as peças moldadas por injeção de metal devem ser devidamente apoiadas, ou podem torcer à medida que encolhem. As bandejas planas padrão podem ser usadas projetando peças com superfícies planas no mesmo plano. Caso contrário, pode ser necessário um suporte personalizado mais caro.

• Pós-processamento:Para peças com requisitos de tamanho mais precisos, é necessário o pós-processamento necessário. Este processo é o mesmo que o processo de tratamento térmico de produtos metálicos convencionais.

• Recursos do processo MIM:

Comparação do Processo MIM e Outros Processos de Processamento

O tamanho de partícula do pó bruto usado em MIM é 2-15 μm, enquanto o tamanho de partícula do pó bruto da metalurgia do pó tradicional é principalmente 50-100 μm. O produto acabado do processo MIM possui alta densidade devido ao uso de pós finos. O processo MIM tem as vantagens do processo tradicional de metalurgia do pó, e o alto grau de liberdade na forma não pode ser alcançado pelo processo tradicional de metalurgia do pó. A metalurgia do pó tradicional é limitada à resistência e densidade de enchimento do molde, e a forma é principalmente cilíndrica bidimensional.

O processo tradicional de secagem de fundição de precisão é uma tecnologia extremamente eficaz para a fabricação de produtos com formas complexas. Nos últimos anos, o uso de núcleos cerâmicos pode ser usado para completar produtos acabados com fendas e furos profundos. No entanto, devido à resistência do núcleo cerâmico e à limitação da fluidez da solução de fundição, o processo ainda apresenta algumas dificuldades técnicas. De um modo geral, este processo é mais adequado para a fabricação de peças de grande e médio porte, e o processo MIM é mais adequado para peças pequenas e de formato complexo. Itens de Comparação Processo de Fabricação Processo MIM Processo de Metalurgia do Pó Tradicional Tamanho da Partícula do Pó (μm) 2-1550-100 Densidade Relativa ( por cento ) 95-9880-85 Peso do Produto (g) Menor ou igual a 400 gramas 10-centenas Produto forma Forma complexa tridimensional Propriedades mecânicas da forma simples bidimensional prós e contras.

A comparação do processo MIM com o processo tradicional de fundição sob pressão da metalurgia do pó é usada para materiais com baixo ponto de fusão e boa fluidez do líquido de fundição, como ligas de alumínio e zinco. Os produtos deste processo têm resistência limitada, resistência ao desgaste e resistência à corrosão devido às limitações do material. O processo MIM pode processar mais matérias-primas.

O processo de fundição de precisão, embora a precisão e a complexidade de seus produtos tenham melhorado nos últimos anos, ainda é inferior ao processo de desparafinação e ao processo MIM. O forjamento a pó é um desenvolvimento importante e tem sido aplicado à produção em massa de bielas. No entanto, em geral, o custo do tratamento térmico e a vida útil da matriz no projeto de forjamento ainda são problemáticos, que ainda precisam ser resolvidos.

O método tradicional de usinagem e o recente aprimoramento de sua capacidade de processamento por automação apresentaram grandes avanços em eficácia e precisão, mas os procedimentos básicos ainda são indissociáveis ​​do processamento passo a passo (torneamento, aplainamento, fresamento, retificação, furação, polimento, etc.) para completar a forma da peça. A precisão de usinagem do método de usinagem é muito melhor do que outros métodos de usinagem, mas como a utilização efetiva de materiais é baixa e a conclusão de sua forma é limitada por equipamentos e ferramentas, algumas peças não podem ser usinadas. Pelo contrário, o MIM pode efetivamente usar materiais sem limitação. Para a fabricação de peças de precisão pequenas e de formato difícil, o processo MIM tem custo menor e maior eficiência do que o processamento mecânico, além de ser altamente competitivo.

A tecnologia MIM não é para competir com os métodos tradicionais de processamento, mas para compensar as deficiências técnicas dos métodos tradicionais de processamento ou os defeitos que não podem ser produzidos. A tecnologia MIM pode desempenhar seus pontos fortes no campo de peças feitas por métodos tradicionais de usinagem. As vantagens técnicas do processo MIM na fabricação de peças podem formar peças estruturais com estruturas altamente complexas.

A tecnologia de moldagem por injeção utiliza a máquina de injeção para injetar o produto em branco para garantir que o material seja totalmente preenchido com a cavidade do molde, o que também garante a realização da estrutura altamente complexa da peça. No passado, na tecnologia de processamento tradicional, os componentes individuais eram feitos primeiro e depois montados em componentes. Ao usar a tecnologia MIM, pode-se considerar a integração em uma única peça completa, o que reduz muito as etapas e simplifica o procedimento de processamento. Comparado com outros métodos de usinagem, o MIM possui alta precisão dimensional e não requer usinagem secundária ou apenas uma pequena quantidade de acabamento.

O processo de moldagem por injeção pode formar diretamente peças estruturais complexas e de paredes finas, a forma do produto está próxima dos requisitos do produto final e a tolerância dimensional das peças é geralmente mantida em cerca de ±0.{ {2}}±0.3. Especialmente para reduzir o custo de processamento de ligas duras que são difíceis de serem usinadas, é de grande importância reduzir a perda de processamento de metais preciosos. O produto possui microestrutura uniforme, alta densidade e bom desempenho.

Durante o processo de prensagem, devido ao atrito entre a parede da matriz e o pó e entre o pó e o pó, a distribuição da pressão de prensagem é muito desigual, o que leva à microestrutura irregular do blank prensado, o que causará a metalurgia do pó prensado peças a serem A retração é desigual durante o processo de sinterização, então a temperatura de sinterização deve ser reduzida para reduzir esse efeito, resultando em grande porosidade, baixa compactação do material e baixa densidade, o que afeta seriamente as propriedades mecânicas do produto. Pelo contrário, o processo de moldagem por injeção é um processo de moldagem de fluido. A existência do aglutinante garante a distribuição uniforme do pó, o que pode eliminar a irregularidade da microestrutura do blank, e então fazer com que a densidade do produto sinterizado atinja a densidade teórica do material. Em geral, a densidade do produto prensado pode atingir apenas 85% da densidade teórica. A alta densidade do produto pode aumentar a resistência, fortalecer a tenacidade, melhorar a ductilidade, condutividade elétrica e térmica e melhorar as propriedades magnéticas. Alta eficiência, fácil de alcançar a produção em larga escala e em larga escala.

O molde de metal usado na tecnologia MIM tem uma vida útil comparável à dos moldes de moldagem por injeção de plástico de engenharia. O MIM é adequado para a produção em massa de peças devido ao uso de moldes metálicos. Uma vez que a peça em bruto do produto é formada pela máquina de injeção, a eficiência de produção é muito melhorada, o custo de produção é reduzido e a consistência e repetibilidade do produto moldado por injeção são boas, proporcionando assim uma garantia para indústrias de grande e grande escala. Produção. Ampla gama de materiais aplicáveis ​​e amplos campos de aplicação (à base de ferro, baixa liga, aço de alta velocidade, aço inoxidável, liga de válvula gram, metal duro).

Os materiais que podem ser usados ​​para moldagem por injeção são muito amplos. Em princípio, qualquer material em pó que possa ser vazado em alta temperatura pode ser moldado em peças pelo processo MIM, incluindo materiais difíceis de usinar e materiais de alto ponto de fusão em processos de fabricação tradicionais. Além disso, a MIM também pode realizar pesquisas de formulação de materiais de acordo com os requisitos do usuário, fabricar materiais de liga em qualquer combinação e formar materiais compostos em peças. Os campos de aplicação dos produtos de moldagem por injeção se espalharam por todos os setores da economia nacional e têm amplas perspectivas de mercado.

Processo pós-casting

1. Tratamento térmico: recozimento, carbonização, têmpera, têmpera, normalização, têmpera de superfície

2. Equipamento de processamento: CNC, WEDM, torno, fresadora, furadeira, moedor, etc.;

3. Tratamento de superfície: pulverização de pó, cromagem, pintura, jateamento, niquelagem, galvanização, escurecimento, polimento, azulamento, etc.

Moldes e acessórios de inspeção

1. Vida útil do molde: geralmente semi-permanente. (exceto espuma perdida)

2. Prazo de entrega do molde: 10-25 dias, (de acordo com a estrutura e tamanho do produto).

3. Manutenção de ferramentas e moldes: Zhongwei é responsável por peças de precisão.

Controle de qualidade

1. Controle de qualidade: a taxa de defeito é inferior a 0,1 por cento .

2. Amostras e teste serão 100% inspecionados durante a produção e antes do envio, inspeção de amostra para produção em massa de acordo com os padrões ISDO ou requisitos do cliente

3. Equipamento de teste: detecção de falhas, analisador de espectro, analisador de imagem dourada, máquina de medição de três coordenadas, equipamento de teste de dureza, máquina de teste de tração.

Inscrição

(1) Computador e suas instalações auxiliares: como peças de impressora, núcleos magnéticos, pinos percussores, peças de acionamento, etc.;

(2) Ferramentas: como brocas, cabeças de corte, bicos, brocas canhão, fresas espirais, punções, soquetes, chaves, ferramentas elétricas, ferramentas manuais, etc.;

(3) Eletrodomésticos: como caixas de relógios, correntes de relógios, escovas de dentes elétricas, tesouras, ventiladores, cabeças de golfe, elos de joias, grampos de caneta esferográfica, brocas de ferramentas de corte e outras peças;

(4) Peças para máquinas médicas: como armação ortodôntica, tesouras, pinças, etc.;

(5) Partes militares: cauda de mísseis, partes de armas, ogivas, cobertura de drogas, partes de espoletas, etc.;

(6) Partes elétricas: embalagens eletrônicas, micromotores, partes eletrônicas, dispositivos sensores, etc.;

(7) Peças mecânicas: como máquina de afrouxamento de algodão, máquina têxtil, máquina de crimpagem, máquinas de escritório, etc.;

(8) peças automotivas e marítimas: como anel interno de embreagem, manga de garfo, manga de distribuidor, guia de válvula, cubo síncrono, peças de airbag, etc.

Na aplicação de engrenagens plásticas para esmerilhadeiras elétricas, os plásticos de engenharia especiais WintoneZ33 da Suzhou Wintone para engrenagens silenciosas e resistentes ao desgaste podem ajudá-lo a resolver os problemas de resistência insuficiente ao desgaste e resistência à fadiga e ruído relativamente alto de POM e nylon convencionais materiais da engrenagem.

Como um plástico de engenharia resistente e resistente ao desgaste, o WintoneZ33 possui os recursos mais notáveis ​​em aplicações de engrenagens: resistente ao desgaste, silencioso, resistente à corrosão, resistente e não afetado pela umidade.

Comparado com o POM tradicional e o PA66, o WintoneZ33 tem as vantagens da caixa de redução em miniatura, haste elétrica, engrenagem EPS do sistema de direção do automóvel, engrenagem massageadora, came do motor a gasolina, engrenagem do motor montada no meio da bicicleta elétrica, etc. elasticidade, resistência à fadiga e resistência à deformação, o Z33 melhora ainda mais a elasticidade e a tenacidade, mantendo boa rigidez (este excelente desempenho mecânico é de -40 graus Celsius, 0 graus e pode ser mantido e refletido a 80 graus) , o que pode ajudar a resolver o problema de dentes quebrados da engrenagem e, ao mesmo tempo, reduzir bastante o ruído de atrito. Após a aplicação, o WintoneZ33 também é melhor do que muitos POM e PA66 modificados resistentes ao desgaste (como PTFE). , silicone ou dissulfeto de molibdênio modificado).

Na aplicação de engrenagens resistentes ao desgaste e silenciosas de caixas de redução em miniatura, o Z33 tem melhor resistência ao desgaste e resistência à fadiga do que o tradicional PA12 e TPEE (material Hai Cui) e também pode ajudar a resolver o problema de torque às vezes insuficiente do PA12 e TPEE . E o Z33 tem uma vantagem de custo melhor.

Além disso, o Z33 possui boa resistência à corrosão e pode ser utilizado em ambientes agressivos expostos a diversos produtos químicos em diversos cenários, como engrenagens de equipamentos PCB, engrenagens em máquinas têxteis de impressão e tingimento, anéis de retenção e anéis de vedação para sistemas hidráulicos, etc., com sucesso substituir o caro PEEK, PA12, PVDF, PTFE, PA46, algumas áreas de aplicação do TPEE. Além disso, o Z33 tem pouca absorção de umidade e o desempenho geral é pouco afetado pela umidade. Todo o pacote de Wintone Z33 não precisa ser cozido com antecedência antes da moldagem por injeção e pode ser injetado diretamente, e nenhum tratamento de água é necessário após a moldagem por injeção.