آیا تا به حال فکر کرده اید که قطعات فلزی پیچیده با چنین دقت و جزئیات تولید شده است؟ پاسخ در یک فرآیند تولید انقلابی به نام قالب گیری تزریق فلزی (MIM) نهفته است. این تکنیک نوآورانه شیوه ایجاد اجزای فلزی پیچیده را تغییر داده و انعطاف پذیری طراحی بی نظیر و مقرون به صرفه را ارائه می دهد.
در این پست ، شما می آموزید که چگونه MIM نقش مهمی در تولید مدرن ، صنایع پشتیبانی از خودرو تا هوافضا ایفا می کند. هنگامی که در عمق کار و برنامه های آن شیرجه می شویم ، پیچیدگی ها و مزایای MIM را کشف کنیم.
قالب تزریق فلزی (MIM) چیست؟
قالب تزریق فلزی (MIM) یک فرآیند تولید برش است که ترکیبی از همه کاره بودن پلاستیک است قالب تزریق با استحکام و دوام متالورژی پودر سنتی. این یک تکنیک قدرتمند است که امکان تولید انبوه قطعات فلزی کوچک و پیچیده با هندسه های پیچیده و تحمل های محکم را فراهم می کند.
در MIM ، پودرهای فلزی ریز با اتصال دهنده های پلیمری مخلوط می شوند تا یک خوراک همگن ایجاد کنند. این مخلوط سپس دقیقاً مانند قالب تزریق پلاستیک به یک حفره قالب تحت فشار زیاد تزریق می شود. نتیجه یک 'قسمت سبز' است که شکل قالب را حفظ می کند اما برای انقباض در طی فرآیند پخت و پز کمی بزرگتر است.
پس از قالب بندی ، قسمت سبز برای از بین بردن اتصال دهنده پلیمری ، یک فرآیند مبهم را انجام می دهد ، و یک ساختار فلزی متخلخل معروف به قسمت 'قهوه ای' را پشت سر می گذارد. 'قسمت قهوه ای در دمای بالا پخت و پز می شود و باعث می شود ذرات فلزی با هم فیوز و متراکم شوند و در نتیجه یک جزء قوی و محکم با خواص مشابه با مواد ساخته شده.
MIM به ویژه برای تولید با حجم بالا قطعات فلزی کوچک و پیچیده مناسب است که تولید با استفاده از روش های دیگر دشوار یا غیرممکن خواهد بود. معمولاً در صنایعی مانند:
خودرو
دستگاه های پزشکی
سلاح گرم
الکترونیک
هوا و فضا
فرآیند قالب گیری تزریق فلزی
فرآیند قالب گیری تزریق فلزی (MIM) یک سفر پیچیده و چند مرحله ای است که پودرهای فلزی خام را به اجزای دقیق و با کارایی بالا تبدیل می کند. بیایید هر مرحله از این روند جذاب را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم.
مرحله 1: آماده سازی خوراک
فرآیند MIM با ایجاد یک خوراک تخصصی آغاز می شود. پودرهای فلزی ریز ، به طور معمول کمتر از 20 میکرون قطر ، با دقت با اتصال دهنده های پلیمری مانند موم و پلی پروپیلن مخلوط می شوند. فرآیند اختلاط برای اطمینان از توزیع همگن ذرات فلزی در ماتریس چسب بسیار مهم است. این ماده اولیه به عنوان ماده اولیه برای مرحله قالب گیری تزریق عمل می کند.
مرحله 2: قالب تزریق
پس از تهیه خوراک ، آن را در یک دستگاه قالب گیری تزریق بارگذاری می شود. این مخلوط گرم می شود تا زمانی که به حالت مذاب برسد ، سپس تحت فشار زیاد به یک حفره قالب تزریق می شود. قالب ، که با دقت به شکل مورد نظر قسمت نهایی ساخته شده است ، به سرعت خنک کننده مواد اولیه را خنک می کند و باعث تقویت آن می شود. نتیجه یک 'قسمت سبز' است که شکل قالب را حفظ می کند اما برای انقباض در هنگام پخت و پز کمی بزرگتر است.
مرحله 3: بدهی
پس از خارج شدن قسمت سبز از قالب ، برای از بین بردن چسب پلیمری ، یک فرآیند مبهم را انجام می دهد. از روش های مختلفی استفاده می شود ، از جمله:
استخراج حلال
فرایند کاتالیزوری
بدهی حرارتی در کوره
انتخاب روش debinding بستگی به سیستم خاص باند مورد استفاده و هندسه قطعه دارد. Debinding بخش قابل توجهی از چسب را از بین می برد و یک ساختار فلزی متخلخل را که به عنوان 'قسمت قهوه ای' شناخته می شود ، پشت سر می گذارد.
مرحله 4: پخت
قسمت قهوه ای سپس در یک کوره پخت و پز درجه حرارت بالا قرار می گیرد ، جایی که در دمای آن در نزدیکی نقطه ذوب فلز گرم می شود. در حین پخت و پز ، چسب باقی مانده کاملاً سوخته می شود و ذرات فلزی با هم فیوز می شوند و پیوندهای متالورژی قوی تشکیل می دهند. این قسمت کوچک می شود و دنسیک می شود ، به شکل نزدیک شبکه و خصوصیات مکانیکی نهایی. پخت و پز یک گام مهم است که قدرت ، چگالی و عملکرد مؤلفه MIM را تعیین می کند.
مرحله 5: عملیات ثانویه (اختیاری)
بسته به الزامات کاربردی ، قطعات MIM ممکن است برای تقویت خصوصیات یا ظاهر آنها ، عملیات ثانویه دیگری را انجام دهند. این موارد می تواند شامل موارد زیر باشد.
ماشینکاری برای محکم کردن تحمل ها
درمان با گرما برای بهبود قدرت یا سختی
درمان های سطحی مانند پوشش یا صیقل دادن
عملیات ثانویه به مؤلفه های MIM اجازه می دهد تا حتی بیشترین مشخصات را نیز برآورده کنند و آنها را برای طیف گسترده ای از صنایع و برنامه ها مناسب می کند.
مواد مورد استفاده در قالب تزریق فلزی
قالب تزریق فلزی (MIM) یک فرآیند همه کاره است که طیف گسترده ای از فلزات و آلیاژها را در خود جای می دهد. انتخاب مواد به الزامات خاص کاربرد ، مانند استحکام ، دوام ، مقاومت در برابر خوردگی و خصوصیات حرارتی بستگی دارد. بیایید نگاهی دقیق تر به برخی از رایج ترین مواد مورد استفاده در MIM بیندازیم.
انواع فلزات و آلیاژهای مورد استفاده
آلیاژهای آهنی
فولاد: فولادهای آلیاژ کم قدرت و سختی عالی را ارائه می دهند.
فولاد ضد زنگ: نمرات مانند 316L و 17-4PH مقاومت در برابر خوردگی و استحکام بالا را ارائه می دهند.
فولاد ابزار: برای اجزای مقاوم در برابر سایش و برنامه های کاربردی استفاده می شود.
آلیاژهای تنگستن
فلزات سخت
فلزات خاص
آلومینیوم: سبک وزن و مقاوم در برابر خوردگی ، در اجزای هوافضا و خودرو استفاده می شود.
تیتانیوم: قوی ، سبک وزن و زیست سازگار ، مناسب برای کاربردهای پزشکی و هوافضا.
نیکل: مقاومت و استحکام درجه حرارت بالا ، که در هوافضا و پردازش شیمیایی استفاده می شود.
چرا برخی از مواد انتخاب شده اند
انتخاب مواد برای MIM با الزامات خاص برنامه هدایت می شود. عواملی مانند خصوصیات مکانیکی ، محیط عملیاتی و هزینه همه در تعیین بهترین انتخاب مواد نقش دارند. به عنوان مثال ، فولادهای ضد زنگ اغلب برای مقاومت در برابر خوردگی خود انتخاب می شوند ، در حالی که تیتانیوم به دلیل نسبت قدرت به وزن و زیست سازگاری بالا انتخاب می شود.
محدودیت ها و ملاحظات برای انتخاب مواد
در حالی که MIM می تواند با طیف گسترده ای از مواد کار کند ، محدودیت هایی برای در نظر گرفتن وجود دارد. این ماده باید به صورت پودر ریز ، به طور معمول کمتر از 20 میکرون قطر در دسترس باشد تا از مخلوط کردن مناسب با چسب و پخت و پز کارآمد اطمینان حاصل شود. برخی از مواد ، مانند آلومینیوم و منیزیم ، به دلیل واکنش پذیری و دمای پخت و پز کم می توانند برای پردازش چالش برانگیز باشند.
علاوه بر این ، انتخاب مواد می تواند بر هزینه کلی و زمان سرب فرآیند MIM تأثیر بگذارد. برخی از آلیاژهای تخصصی ممکن است به فرمولاسیون مواد غذایی سفارشی و چرخه های پخت طولانی تر نیاز داشته باشند ، که می تواند هزینه های تولید و بازه های زمانی را افزایش دهد.
مزایای قالب تزریق فلزی
قالب تزریق فلزی (MIM) طیف وسیعی از مزایای قانع کننده نسبت به فرآیندهای تشکیل فلز سنتی را ارائه می دهد. این فناوری است که باعث ایجاد چشم انداز تولید شده و باعث تولید قطعات پیچیده و با دقت بالا در مقیاس می شود. بیایید برخی از مزایای اصلی MIM را بررسی کنیم.
حجم تولید بالا
یکی از مهمترین مزایای MIM ، توانایی آن در تولید حجم زیادی از قطعات به طور کارآمد است. پس از ایجاد قالب ، MIM می تواند هزاران نفر را از بین ببرد ، حتی میلیون ها مؤلفه یکسان با حداقل زمان سرب. این امر باعث می شود که آن را به یک انتخاب ایده آل برای کاربردهای با حجم بالا در صنایعی مانند خودرو ، الکترونیک مصرفی و وسایل پزشکی تبدیل کند.
هزینه کم در هر قسمت
MIM همچنین بسیار مقرون به صرفه است ، به خصوص برای تولید با حجم بالا. در حالی که هزینه های اولیه ابزار ممکن است بالاتر از سایر فرآیندها باشد ، با افزایش حجم ، هزینه هر قسمت به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. این به دلیل کارآیی فرآیند MIM است که زباله های مادی را به حداقل می رساند و به حداقل پردازش پس از آن نیاز دارد.
دقت ابعادی بالا و پایان سطح
قطعات MIM به دلیل صحت ابعادی عالی و پایان سطح شناخته شده اند. این فرآیند می تواند مؤلفه هایی با هندسه های پیچیده و تحمل های محکم تولید کند و اغلب نیاز به مراحل اضافی ماشینکاری یا مراحل نهایی را از بین می برد. این نه تنها باعث صرفه جویی در وقت و هزینه می شود بلکه منجر به بخش هایی با کیفیت و قوام برتر می شود.
امکان ایجاد هندسه های پیچیده
یکی دیگر از مزایای اصلی MIM ، انعطاف پذیری طراحی آن است. این فرآیند می تواند اشکال پیچیده ، دیوارهای نازک و ویژگی های داخلی ایجاد کند که دستیابی به آن با سایر روشهای تشکیل فلزی دشوار یا غیرممکن خواهد بود. این امر امکانات جدیدی را برای طراحان و مهندسان باز می کند و به آنها امکان می دهد قطعات نوآورانه و با کارایی بالا را ایجاد کنند که مرزهای تولید سنتی را تحت فشار قرار دهد.
راندمان مواد و کاهش زباله
MIM یک فرآیند بسیار کارآمد است که استفاده از مواد را به حداکثر می رساند و زباله ها را به حداقل می رساند. بر خلاف ماشینکاری ، که برای ایجاد شکل مورد نظر مواد را حذف می کند ، MIM با مقدار دقیق پودر فلزی و چسب شروع می شود و فقط با استفاده از آنچه برای تشکیل قسمت لازم است استفاده می کند. هر ماده اضافی قابل بازیافت و استفاده مجدد است و باعث می شود MIM یک انتخاب سازگار با محیط زیست برای تولید مؤلفه های فلزی باشد.
| مزیت | توصیف |
| حجم تولید بالا | مقادیر زیادی از قطعات یکسان را تولید می کند |
| هزینه کم در هر قسمت | مقرون به صرفه برای تولید با حجم بالا |
| دقت ابعادی بالا و پایان سطح | قطعات پیچیده ای با تحمل های محکم و کیفیت سطح عالی تولید کنید |
| امکان ایجاد هندسه های پیچیده | انعطاف پذیری را برای شکل ها و ویژگی های پیچیده طراحی کنید |
| راندمان مواد و کاهش زباله | استفاده از مواد را به حداکثر می رساند و زباله ها را به حداقل می رساند |
مضرات قالب تزریق فلزی
در حالی که قالب تزریق فلزی (MIM) مزایای بی شماری را ارائه می دهد ، لازم است قبل از تصمیم گیری در مورد انتخاب مناسب برای پروژه شما ، محدودیت های آن را در نظر بگیرید. مانند هر فرآیند تولید ، MIM دارای اشکالاتی است که ممکن است بر مناسب بودن آن برای برنامه های خاص تأثیر بگذارد. بیایید برخی از مضرات اصلی MIM را کشف کنیم.
سرمایه گذاری اولیه بالا در ابزار و تجهیزات
یکی از مهمترین موانع ورود به MIM ، هزینه بالایی برای ابزار و تجهیزات است. قالبهای مورد استفاده در MIM دارای ماشین سازی دقیق هستند و به ویژه برای هندسه های پیچیده می توانند گران قیمت باشند. علاوه بر این ، تجهیزات تخصصی مورد نیاز برای مراحل کمبود و پخت و پز نشان دهنده یک سرمایه گذاری قابل توجه است. این هزینه ها می تواند برای تولید کم حجم یا تولید کنندگان کوچکتر ممنوع باشد.
محدود به قطعات کوچک و متوسط
MIM برای تولید اجزای کوچک و متوسط مناسب است ، به طور معمول وزن کمتر از 100 گرم. قطعات بزرگتر می توانند برای قالب چالش برانگیز باشند و ممکن است به چندین عکس یا تجهیزات تخصصی نیاز داشته باشد و پیچیدگی و هزینه فرآیند را افزایش می دهد. این محدودیت اندازه می تواند اشکال برای برنامه های کاربردی باشد که به اجزای بزرگتر و یکپارچه نیاز دارند.
چرخه تولید طولانی تر به دلیل مراحل کمبود و پخت
یکی دیگر از مضرات MIM ، چرخه تولید طولانی تر در مقایسه با سایر فرآیندهای قالب سازی تزریق است. مراحل مبهم و پخت و پز ، که برای دستیابی به خصوصیات قسمت نهایی ضروری است ، می تواند چندین ساعت یا حتی روز طول بکشد. این زمان چرخه طولانی می تواند بر کارایی کلی تولید و زمان سرب ، به ویژه برای سفارشات با حجم بالا تأثیر بگذارد.
محدودیت های مواد در مقایسه با سایر روش های تولید
در حالی که MIM می تواند با طیف گسترده ای از فلزات و آلیاژها کار کند ، برخی از محدودیت های مادی برای در نظر گرفتن وجود دارد. همه فلزات برای فرآیند MIM مناسب نیستند ، و برخی ممکن است به اتصال دهنده های تخصصی یا شرایط پردازش نیاز داشته باشند. علاوه بر این ، خواص مواد قابل دستیابی ممکن است با اجزای فرفورژه یا بازیگران مطابقت نداشته باشد ، که می تواند یک اشکال برای برنامه های کاربردی با نیازهای عملکرد دقیق باشد.
| ضرر | شرح |
| سرمایه گذاری اولیه بالا | ابزار گران قیمت و تجهیزات تخصصی مورد نیاز |
| اندازه قسمت محدود | مناسب برای اجزای کوچک و متوسط |
| چرخه تولید طولانی تر | مراحل کمبود و پخت و پز ، زمان کلی روند را افزایش می دهد |
| محدودیت های مادی | همه فلزات مناسب نیستند و خواص ممکن است با سایر روشهای تولید متفاوت باشد |
کاربردهای قطعات قالب تزریق فلزی
قالب تزریق فلزی (MIM) یک فناوری همه کاره است که کاربردهای خود را در طیف گسترده ای از صنایع پیدا می کند. از خودرو و پزشکی گرفته تا سلاح گرم و کالاهای مصرفی ، قطعات MIM نقش مهمی در ارائه مؤلفه های با کارایی بالا دارند. بیایید نگاهی دقیق تر به برخی از برنامه های اصلی MIM بیندازیم.
صنعت خودرو
در بخش خودرو ، از MIM برای تولید انواع قطعات کوچک و پیچیده از جمله:
محاصره سنسور
چرخ دنده
اتصال دهنده
این مؤلفه ها به استحکام ، دوام و دقت بالا نیاز دارند و MIM را به عنوان یک انتخاب ایده آل برای تولید آنها تبدیل می کند. با استفاده از MIM ، تولید کنندگان خودرو می توانند به کیفیت مداوم دست یابند و در مقایسه با روش های سنتی ماشینکاری یا ریخته گری هزینه ها را کاهش دهند.
دستگاه های پزشکی
MIM همچنین در صنعت دستگاه های پزشکی ، جایی که برای ایجاد استفاده می شود ، مورد استفاده قرار می گیرد:
سازهای جراحی
کاشت
اجزای دندانپزشکی
زیست سازگاری و مقاومت در برابر خوردگی مواد MIM ، مانند تیتانیوم و آلیاژهای کبالت کرومیوم ، آنها را برای کاربردهای پزشکی مناسب می کند. توانایی MIM در تولید هندسه های پیچیده با تحمل های محکم به ویژه برای ایجاد قطعات کوچک و پیچیده مانند براکت های دندانپزشکی و ابزارهای جراحی بسیار ارزشمند است.
سلاح گرم و دفاع
در سلاح گرم و صنعت دفاعی ، از MIM برای تولید اجزای مهم مانند:
دیدگاه
اهرم های ایمنی
پین های شلیک شده
این قسمت ها به مقاومت بالا ، مقاومت در برابر سایش و دقت ابعادی نیاز دارند که MIM می تواند به طور مداوم تحویل دهد. توانایی این فرایند در تولید حجم زیادی از قطعات یکسان ، آن را به گزینه ای جذاب برای تولید انبوه اجزای سلاح گرم تبدیل می کند.
الکترونیک
MIM همچنین برنامه هایی را در صنعت الکترونیک پیدا می کند ، جایی که از آن برای ایجاد استفاده می شود:
غرق شدن
اتصالات
اجزای دوربین
هدایت حرارتی و خصوصیات الکتریکی مواد MIM ، مانند آلیاژهای آلومینیوم و مس ، آنها را برای این برنامه ها مناسب می کند. انعطاف پذیری طراحی MIM امکان ایجاد اشکال و ویژگی های پیچیده ای را فراهم می کند که اتلاف گرما و عملکرد الکتریکی را بهینه می کند.
کالاهای مصرفی
سرانجام ، از MIM در تولید انواع کالاهای مصرفی استفاده می شود ، از جمله:
موارد را تماشا کنید
قاب های عینک
جواهرات
توانایی این فرایند در ایجاد قطعات پیچیده و با دقت بالا با سطح عالی عالی ، آن را برای این برنامه ها مناسب می کند. MIM به طراحان این امکان را می دهد تا محصولات منحصر به فرد و شیک را ایجاد کنند که عملکرد و زیبایی شناسی را با هم ترکیب می کنند.
| صنعت | کاربردهای |
| خودرو | محل سنسور ، چرخ دنده ها ، اتصال دهنده ها |
| دستگاه های پزشکی | ابزارهای جراحی ، کاشت ، اجزای دندانپزشکی |
| سلاح گرم و دفاع | نصب های دید ، اهرم های ایمنی ، پین های شلیک |
| الکترونیک | سینک های حرارتی ، اتصالات ، اجزای دوربین |
| کالاهای مصرفی | موارد را تماشا کنید ، قاب های عینک ، جواهرات |
طیف متنوعی از برنامه های MIM نشان دهنده تطبیق پذیری و ارزش فناوری در بخش های مختلف است. از آنجا که تولید کنندگان همچنان مرزهای طراحی و عملکرد را تحت فشار قرار می دهند ، بدون شک MIM نقش مهمی در ارائه مؤلفه های با کیفیت بالا و مقرون به صرفه ایفا می کند.
مقایسه قالب تزریق فلزی با سایر روشهای تولید
هنگام در نظر گرفتن قالب تزریق فلزی (MIM) برای پروژه خود ، درک چگونگی مقایسه آن با سایر روشهای تولید ضروری است. هر فرآیند دارای نقاط قوت و ضعف خود است و انتخاب در نهایت به نیازهای خاص شما بستگی دارد. بیایید MIM را با برخی از گزینه های مشترک مقایسه کنیم.
MIM در مقابل ماشینکاری CNC
ماشینکاری CNC یک فرآیند تفریحی است که مواد را از یک بلوک جامد خارج می کند تا شکل مورد نظر را ایجاد کند. این دقت بالایی را ارائه می دهد و می تواند با طیف گسترده ای از مواد کار کند. با این حال ، برای هندسه های پیچیده کمتر مناسب است و می تواند برای تولید با حجم بالا گران تر باشد. از طرف دیگر MIM یک فرایند افزودنی است که می تواند اشکال و ویژگی های پیچیده ای را با هزینه کمتری در هر قسمت برای حجم زیاد ایجاد کند.
MIM در مقابل ریخته گری سرمایه گذاری
ریخته گری سرمایه گذاری ، همچنین به عنوان ریخته گری موم گمشده شناخته می شود ، شامل ایجاد الگوی موم از قسمت مورد نظر ، پوشش دادن آن در یک پوسته سرامیکی و سپس ذوب شدن موم و پر کردن پوسته با فلز مذاب است. این می تواند اشکال پیچیده ای با سطح سطح خوبی ایجاد کند ، اما از نظر حداقل ضخامت دیواره و دقت ابعادی محدودیت هایی دارد. MIM می تواند به دیوارهای نازک تر و تحمل های محکم تر برسد و آن را به انتخاب بهتری برای قطعات کوچک و دقیق تبدیل کند.
MIM در مقابل متالورژی پودر
متالورژی پودر (PM) فرآیندی است که شامل فشرده سازی پودرهای فلزی به شکل مورد نظر و سپس پخت و پز قسمت برای پیوند ذرات به هم می شود. این شبیه به MIM است که از پودرهای فلزی استفاده می کند ، اما به طور معمول هندسه های ساده تری تولید می کند و از دقت بعدی کمتری برخوردار است. توانایی MIM در ایجاد اشکال پیچیده و دستیابی به تحمل های محکم ، آن را از PM سنتی جدا می کند.
عواملی که باید در نظر بگیرند
هنگام مقایسه MIM با سایر روشهای تولید ، چندین عامل مهم برای در نظر گرفتن وجود دارد:
پیچیدگی جزئی
حجم تولید
هزینه
زمان پیشرو
MIM در تولید قطعات کوچک و پیچیده در حجم زیاد با هزینه کمتری در هر قسمت برتری دارد. این امر به ویژه برای برنامه هایی که به هندسه های پیچیده ، تحمل های محکم و مقادیر تولید بالا نیاز دارند ، مناسب است. با این حال ، برای طرح های ساده تر یا حجم پایین تر ، روش های دیگری مانند ماشینکاری CNC یا ریخته گری سرمایه گذاری ممکن است مناسب تر باشد.
| فاکتور | MIM | CNC ماشینکاری | سرمایه گذاری ریخته گری | پودر متالورژی |
| پیچیدگی جزئی | عالی | واسطه | عالی | کم |
| حجم تولید | عالی | کم تا متوسط | متوسط تا زیاد | عالی |
| هزینه در هر قسمت | کم (حجم زیاد) | عالی | واسطه | کم |
| زمان پیشرو | متوسط تا طولانی | کوتاه تا متوسط | متوسط تا طولانی | واسطه |
چگونه قالب تزریق فلزی با قالب تزریق پلاستیکی متفاوت است
قالب تزریق فلزی (MIM) و قالب تزریق پلاستیکی (PIM) دو فرآیند تولید مجزا هستند که برخی از شباهت ها را به اشتراک می گذارند ، اما همچنین تفاوت های قابل توجهی دارند. در حالی که هر دو شامل تزریق مواد در قالب هستند ، خصوصیات مواد و مراحل پس از پردازش آنها را از هم جدا می کند. بیایید بررسی کنیم که چگونه MIM و PIM مقایسه می کنند.
شباهت ها در فرآیند تزریق
هر دو MIM و PIM از ماشین آلات قالب گیری تزریق استفاده می کنند تا مواد را به داخل حفره قالب تحت فشار زیاد قرار دهند. این ماده ، خواه از مواد اولیه فلزی یا گلوله های پلاستیکی باشد ، تا زمانی که به حالت مذاب نرسد گرم می شود و سپس به قالب تزریق می شود. قالب به سرعت مواد را خنک می کند و باعث می شود آن را جامد و شکل حفره به دست آورد. این شباهت در فرآیند تزریق به MIM و PIM اجازه می دهد تا هندسه های پیچیده ای را با دقت بالا ایجاد کنند.
تفاوت در پردازش پس از
تفاوت کلیدی بین MIM و PIM در مراحل پس از پردازش نهفته است. در PIM ، پس از بیرون کشیدن قسمت از قالب ، اساساً کامل است. ممکن است به برخی از پیرایش یا اتمام جزئی نیاز داشته باشد ، اما خصوصیات مواد در حال حاضر ایجاد شده است. با این حال ، MIM پس از قالب گیری به دو مرحله اضافی نیاز دارد:
Debinding : این شامل از بین بردن مواد اتصال دهنده از قسمت قالب دار است و یک ساختار فلزی متخلخل را پشت سر می گذارد.
SINTERING : قسمت دفع شده در دمای بالا گرم می شود و باعث می شود ذرات فلزی با هم فیوز و متراکم شوند و در نتیجه یک مؤلفه قوی و جامد ایجاد شود.
این مراحل اضافی باعث می شود MIM یک فرآیند پیچیده تر و وقت گیر تر از PIM باشد ، اما برای دستیابی به خصوصیات مواد مورد نظر و دقت بعدی ضروری است.
برنامه های مربوط به قطعات کوچک و پیچیده در مقابل قطعات بزرگتر
تفاوت دیگر بین MIM و PIM ، اندازه و پیچیدگی معمولی قطعات تولید شده است. MIM در درجه اول برای اجزای کوچک و پیچیده استفاده می شود که معمولاً وزن آن کمتر از 100 گرم است. توانایی آن در ایجاد هندسه های پیچیده با دیوارهای نازک و ویژگی های خوب ، آن را برای برنامه های کاربردی مانند:
دستگاه های پزشکی
اجزای سلاح گرم
قطعات را تماشا کنید
براکت های دندانپزشکی
از طرف دیگر ، PIM می تواند هر دو قسمت کوچک و بزرگ را تولید کند و محدودیت های کمتری در پیچیدگی داشته باشد. معمولاً برای:
اجزای خودرو
محصولات مصرفی
بسته بندی
اسباب
در حالی که برخی از همپوشانی ها در برنامه ها وجود دارد ، MIM به طور کلی انتخاب بهتری در هنگام نیاز به قطعات فلزی کوچک و پیچیده با دقت و استحکام بالا است.
| فرآیند | تزریق قالب سازی | پس از پردازش پس از پردازش | اندازه معمولی | برنامه های مشترک |
| تقلید | مشابه PIM | کمبود و پخت و پز لازم است | کوچک (<100 گرم) | دستگاه های پزشکی ، سلاح گرم ، ساعت |
| ضایع | مشابه MIM | حداقل پردازش پس از | کوچک تا بزرگ | خودرو ، محصولات مصرفی ، بسته بندی |
کیفیت و صحت محصولات قالب گیری تزریق فلزی
هنگام در نظر گرفتن قالب تزریق فلزی (MIM) برای پروژه خود ، درک کیفیت و صحت شما از محصولات نهایی بسیار مهم است. MIM به دلیل تولید قطعات با کیفیت بالا با دقت ابعادی عالی و خصوصیات مکانیکی شناخته شده است. بیایید نگاهی دقیق تر به این جنبه ها بیندازیم.
تحمل و دقت بعدی
MIM قادر به دستیابی به تحمل های محکم و دقت ابعادی بالا است. تحمل های معمولی برای قطعات MIM از 0.3 ± تا 0.5 ± از ابعاد اسمی متغیر است ، حتی تحمل های محکم تر برای ویژگی های کوچکتر امکان پذیر است. این سطح از دقت نسبت به سایر فرآیندهای ریخته گری برتر است و می تواند در بسیاری از موارد با ماشینکاری CNC رقیب شود. توانایی نگه داشتن تحمل های محکم به طور مداوم در طول تولید بزرگ یکی از نقاط قوت اصلی MIM است.
چگالی و خصوصیات مکانیکی
قطعات MIM دارای خواص مکانیکی عالی هستند ، با تراکم به طور معمول به 95 ٪ یا بیشتر از چگالی نظری فلز پایه می رسد. این چگالی بالا در مقایسه با قطعات تولید شده توسط متالورژی پودر سنتی ، به مقاومت ، سختی و مقاومت در برابر سایش ترجمه می شود. روند پخت و پز MIM امکان ایجاد ریزساختار همگن و کاملاً متراکم را فراهم می کند که از نزدیک شبیه به مواد فرفورژه است.
مقایسه با سایر روشهای تولید
در مقایسه با سایر روشهای تولید ، MIM از نظر ترکیب کیفیت ، دقت و مقرون به صرفه بودن برای قطعات کوچک و پیچیده از آن استفاده می کند. بیایید MIM را با دو گزینه مشترک مقایسه کنیم:
ریخته گری Die : در حالی که ریخته گری می تواند قطعات را به سرعت و با هزینه کمتری در هر قسمت تولید کند ، با دقت بعدی و سطح سطح تلاش می کند. قطعات MIM به طور معمول تحمل محکم تر و سطوح نرم تر دارند و باعث می شود آنها برای برنامه های با نیازهای دقیق و با دقت مناسب تر باشند.
ماشینکاری CNC : ماشینکاری CNC دقت ابعادی عالی و سطح سطح را ارائه می دهد اما می تواند گران تر و زمان آور برای هندسه های پیچیده باشد. MIM می تواند به سطوح مشابهی برای اشکال پیچیده با هزینه کمتری در هر قسمت ، به ویژه برای تولید با حجم بالا دست یابد.
| Aspect | Mim | Die Casting | CNC ماشینکاری |
| تحمل | 0.3 ٪ تا 0.5 ± | 0.5 ± تا 1.0 ± | 05/0 ± تا 0.2 ± |
| تراکم | 95 ٪+ نظری | 95 ٪+ نظری | 100 ٪ (فلز جامد) |
| خصوصیات مکانیکی | عالی | خوب | عالی |
| هزینه هر قسمت (حجم بالا) | کم | کم | عالی |
| پیچیدگی هندسه | عالی | واسطه | عالی |
خلاصه
به طور خلاصه ، قالب تزریق فلزی (MIM) دقت قالب پلاستیکی را با استحکام فلز ترکیب می کند. این برای تولید قطعات پیچیده و با حجم بالا ایده آل است. درک MIM برای مهندسان و طراحان محصول که به دنبال راه حل های تولیدی کارآمد هستند بسیار مهم است. مزایای MIM شامل دقت بالا ، مقرون به صرفه بودن و تطبیق پذیری در صنایع است. MIM را برای پروژه بعدی خود در نظر بگیرید تا از قابلیت های منحصر به فرد آن بهره مند شوید و فرآیندهای تولید خود را بهبود بخشید.
برای اطلاعات بیشتر در مورد MIM ، با تیم MFG تماس بگیرید . مهندسان خبره ما ظرف 24 ساعت پاسخ خواهند داد.
متداول
س: دامنه اندازه معمولی برای قطعات MIM چیست؟
پاسخ: قطعات MIM به طور معمول کمتر از 100 گرم وزن دارند. آنها به بهترین وجه برای اجزای کوچک و متوسط مناسب هستند.
س: چگونه هزینه MIM با سایر روشهای تولید مقایسه می شود؟
پاسخ: MIM دارای هزینه های اولیه ابزار اولیه است اما برای تولید با حجم بالا هزینه کم را ارائه می دهد. این مقرون به صرفه تر از ماشینکاری یا ریخته گری برای قطعات پیچیده و کوچک است.
س: حداقل ضخامت دیوار با MIM قابل دستیابی است؟
پاسخ: MIM می تواند دیوارهایی را به اندازه 0.1 میلی متر (0.004 اینچ) تولید کند. در ایجاد ویژگی های کوچک و پیچیده عالی است.
س: روند MIM به طور معمول از ابتدا تا پایان طول می کشد؟
پاسخ: روند MIM ، از جمله کمبود و پخت و پز ، به طور معمول 24 تا 36 ساعت طول می کشد. عملیات ثانویه ممکن است زمان کلی سرب را افزایش دهد.
س: آیا می توان از MIM برای نمونه سازی یا تولید کم حجم استفاده کرد؟
پاسخ: MIM به دلیل هزینه های بالای ابزار برای نمونه سازی مناسب نیست. این بهترین برای تولید با حجم بالا از قطعات کوچک و پیچیده است.
