Peças MIM do Micro Gears

Introdução do produto

1. Processo de produção de peças MIM de micro engrenagens e seleção de parâmetros
O método experimental de seleção de parâmetros de processo e parâmetros principais para produção em massa de uma microengrenagem.

2. Seleção de pó de metal e aglutinante
O tamanho de partícula do pó de metal usado no processo de peças MIM é geralmente {{0}}.5-20 μm. Teoricamente falando, quanto mais finas as partículas, maior a área de superfície específica, que é mais fácil de moldar e sinterizar. Atualmente, os principais métodos de produção de pós para peças MIM são: método de atomização com água, método de atomização com gás e método de remoção de base. Cada método tem suas próprias vantagens e desvantagens: o método de atomização de água é o principal processo de fabricação de pó, que tem alta eficiência e é mais econômico na produção em larga escala, e pode tornar o pó mais fino, mas a forma é irregular, o que é propício à retenção de forma, mas é melhor usar viscose. Existem mais aglutinantes, que afetam a precisão. Além disso, o filme de óxido formado pela reação de alta temperatura da água e do metal dificulta a sinterização. O método de atomização a gás é o principal método para produzir pó para MIM. O pó que produz é esférico, com baixo grau de oxidação, menos ligante necessário, boa formabilidade, mas alto preço e baixa retenção de forma. O pó produzido pelo método dial-up tem alta pureza e tamanho de partícula extremamente fino. É mais adequado para MIM, mas é limitado a Fe, Ni e outros pós, que não atendem aos requisitos de vários materiais. Para atender aos requisitos de pó das peças MIM, muitas empresas de fabricação de pó melhoraram os métodos acima e também desenvolveram métodos de fabricação de pó, como micro-atomização e atomização de fluxo laminar. A seleção do pó deve ser considerada de forma abrangente a partir dos aspectos da tecnologia de peças MIM, formato do produto, desempenho, preço, etc. . Como a engrenagem é usada em um ambiente corrosivo, é usado pó de aço inoxidável 316L atomizado com água e sua composição química (fração de massa) é: Cr: 17.0 por cento , N: 11,5 por cento , Mo: 2,2 por cento , C: não mais que 0,3 por cento, Fe: cerca de 69 por cento. Suas propriedades físicas estão listadas na Tabela 1.
No processo de peças MIM, o aglutinante desempenha um papel muito importante. Afeta diretamente a mistura, moldagem por injeção, desengorduramento e outros processos, e tem um grande impacto na qualidade, desengorduramento, precisão dimensional e composição da liga do blank de moldagem por injeção. Os aglutinantes usados ​​no MIM incluem sistemas termoplásticos, sistemas termofixos, sistemas solúveis em água, sistemas de gel e sistemas especiais, cada um com suas próprias vantagens e desvantagens. Os sistemas de aglutinantes termoplásticos são os principais e líderes dos aglutinantes de peças MIM. Sistemas termoendurecíveis Os adesivos raramente são usados. Embora esses adesivos tenham boa retenção de forma, eles são difíceis de remover. Aqui, o aglutinante é um aglutinante termoplástico com uma fórmula de 70% de cera de parafina e 30% de polietileno de alta densidade.

3. Mistura, granulação e moldagem por injeção
Depois que o pó e o aglutinante são determinados, amassar é um processo complexo para melhorar a fluidez do pó e completar a dispersão. Dispositivos de mistura comumente usados ​​incluem extrusora de rosca dupla, misturador de impulsor em forma de Z, misturador planetário duplo, etc., e o processo de mistura contínua está sendo desenvolvido atualmente. A taxa de alimentação, a temperatura de mistura e a velocidade de rotação durante a mistura afetarão o efeito da mistura. Aqui, o pó e o aglutinante foram misturados em um misturador planetário duplo em um carregamento (fração de volume) de 63:37 por 1,5 h, e a temperatura de mistura foi de 130±10 graus , de modo que o pó e o aglutinante foram totalmente misturado e depois misturado em um único A granulação é realizada em um dispositivo de extrusão de parafuso, a temperatura de granulação é de 130 graus -150 graus e a velocidade de rotação do parafuso é de 40 r/min. Use a máquina de injeção TMC60EV para moldagem por injeção. Uma das questões-chave na moldagem por injeção são os vários designs relacionados à moldagem, incluindo design de produto e design de molde. Embora os produtos atualmente produzidos possam variar de 0,003 g a 200 g, e progressos importantes tenham sido feitos na melhoria da precisão, a maioria dos projetos, especialmente projetos de moldes, é baseada na experiência, faltando conhecimento de projeto confiável, e os sistemas CAD são difíceis de aplicar bem MIM . O princípio dos moldes plásticos tem sido utilizado para padronizar gradativamente os moldes MIM. Com o acúmulo de experiência, o tempo de projeto e produção do molde será bastante reduzido, e os moldes de várias cavidades devem ser usados ​​o máximo possível para melhorar a eficiência da injeção.
O objetivo da moldagem por injeção é obter uma peça bruta de formação sem defeitos com a forma desejada. Defeitos de injeção não podem ser eliminados em processos posteriores, portanto esta etapa deve ser rigorosamente controlada. A tecnologia de teste ultrassônico pode ser usada para detectar defeitos internos de espaços em branco moldados por injeção. O controle de defeitos na etapa de injeção é baseado principalmente na experiência. Com o avanço da ciência e da tecnologia, usar o computador para simular o processo de enchimento de injeção de alimentação e vinculá-lo ao desempenho de alimentação, otimizar os parâmetros de condição de injeção e eliminar defeitos de injeção é um método experimental avançado no momento e também um desenvolvimento futuro tendência. Foi relatado no exterior que o moldflow é aplicado à análise do processo de injeção MIM e obteve bons resultados. Também tentamos aplicar essa tecnologia, mas descobrimos que os resultados da simulação não concordavam bem com os resultados experimentais. Este aspecto necessita de mais pesquisas.

4. Desengorduramento e pré-sinterização
O método de desengorduramento adota desengorduramento térmico, e o processo de desengorduramento térmico deve ser razoavelmente determinado de acordo com as características de decomposição térmica dos componentes do aglutinante e, ao mesmo tempo, é necessário evitar defeitos como bolhas e rachaduras do tarugo desengordurante devido a velocidade excessiva de desengorduramento. Como o pó de aço inoxidável é muito sensível ao teor de carbono, é necessário escolher uma atmosfera redutora para evitar o carbono residual devido à decomposição do ligante. Na faixa de temperatura desde a temperatura ambiente até 200 graus C, a decomposição da cera de parafina é o processo principal. O aglutinante neste processo A parafina é o componente mais importante, portanto, para remover a parafina com sucesso, a taxa de aquecimento geralmente é inferior a 1 grau/min. O forno de desengorduramento deste processo é uma atmosfera de hidrogénio. A temperatura de desengorduramento é inferior a 200 graus e a temperatura é elevada a uma taxa de aquecimento de 0,8 graus/min. , Para remover o polietileno de alta densidade do componente de polímero aglutinante e formar orifícios interconectados. Após 450 graus, a temperatura é rapidamente aumentada para 800 graus a uma velocidade de 4 graus/min, e então mantida por 45 minutos para decompor completamente os componentes do polímero no aglutinante e completar o desengorduramento e pré-sinterização do branco.

5. Sinterização
A sinterização foi realizada em forno de sinterização a vácuo com vácuo de 0,1 Pa.
O processo de sinterização é o seguinte: comece com uma taxa de aquecimento de 4 graus/min até 1000 graus, mantenha por 45 minutos, então suba rapidamente para uma temperatura de sinterização de 1 380 ±10(graus) a 6 graus/min, segure por 45 minutos e depois esfrie até a temperatura ambiente. A temperatura de sinterização deve ser o mais estável possível, e a temperatura de sinterização flutua em dezenas de graus Celsius, o que pode levar a flutuações de 10% na densidade sinterizada e alterações de 3% no encolhimento.
Precisão dimensional e propriedades mecânicas do produto final:
Para as peças acabadas (conforme Figura 3), foram realizadas análises metalográficas e testes de desempenho mecânico nas amostras padrão preparadas juntamente com as peças. A estrutura metalográfica da peça é de austenita pura, e seus resultados de teste de desempenho mecânico: o limite de escoamento é de 220 MPa, a resistência à tração é de 510 MPa e o alongamento é de 45 por cento.
8 por cento. Tomando 10 medições aleatórias, sua densidade média foi de 98,8 por cento da densidade teórica. Basicamente atingiu o índice de desempenho teórico, para atender aos requisitos de uso. A estrutura e o tamanho atendem aos requisitos de precisão e nenhum processamento é necessário.

Sistemas de Detecção

Processo de Moldagem por Injeção de Metal