الخطوات الأساسية لصب حقن المعادن

الخطوات الأساسية لصب حقن المعادن

خطوات العملية الأساسية لـصب حقن المعادنهي كما يلي: أولاً ، حدد المسحوق المعدني والموثق الذي يلبي متطلبات MIM ، ثم قم بخلط المسحوق والرابط في تغذية موحدة عند درجة حرارة معينة بالطرق المناسبة. بعد التحبيب ، يتم تنفيذ عملية صب الحقن. يتم تلبيد الفراغ المتشكل وتكثيفه إلى منتج نهائي بعد معالجة إزالة الشحوم.

1. مسحوق MIM وتكنولوجيا الطحن

تتطلب MIM متطلبات عالية للمسحوق الخام ، وينبغي أن يؤدي اختيار المسحوق إلى الخلط ، والقولبة بالحقن ، وإزالة الشحوم والتلبيد ، وهو أمر غالبًا ما يكون متناقضًا. تتضمن دراسة المسحوق الخام MIM: شكل المسحوق وحجم الجسيمات وتكوين حجم الجسيمات والسطح المحدد وما إلى ذلك. يسرد الجدول 1 خصائص المسحوق الخام المناسب لـ MIM.

نظرًا للمتطلبات الدقيقة لمسحوق MIM الخام ، فإن سعر مسحوق MIM الخام مرتفع بشكل عام ، وبعضها يصل إلى 10 أضعاف سعر مسحوق PM التقليدي. هذا عامل رئيسي يحد من التطبيق الواسع لتقنية MIM. في الوقت الحاضر ، تشمل الطرق الرئيسية لإنتاج المسحوق الخام لـ MIM طريقة الكربونيل ، وطريقة الانحلال بالماء عالي الضغط ، وطريقة الانحلال بالغاز عالي الضغط ، إلخ.

2. الموثق

Binder هو جوهر تقنية MIM. في MIM ، يحتوي الرابط على وظيفتين أساسيتين: تعزيز السيولة لتناسب القولبة بالحقن والحفاظ على شكل الكتلة الخضراء. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تتميز أيضًا بخصائص الإزالة السهلة وعدم السمية والتكلفة المعقولة. لذلك ، ظهرت مجموعة متنوعة من المجلدات. في السنوات الأخيرة ، يتغير تدريجياً من الاختيار بناءً على الخبرة إلى متطلبات طرق إزالة الشحوم ووظائف الموثق ، يجب استهداف اتجاه تطوير نظام اللصق.

يتكون الموثق بشكل عام من مكون جزيئي منخفض ومكونات جزيئية عالية بالإضافة إلى بعض الإضافات الضرورية. يحتوي المكون الجزيئي المنخفض على لزوجة منخفضة وسيولة جيدة وسهولة الإزالة ؛ يحتوي مكون البوليمر على لزوجة عالية وقوة للحفاظ على قوة فراغ التشكيل. يتناسب الاثنان بشكل صحيح للحصول على قدرة تحميل عالية للمسحوق ، وأخيراً سيتم الحصول على منتج بدقة عالية وتوحيد عالي.

3. الخلط

الخلط هو عملية خلط المسحوق المعدني والموثق للحصول على تغذية موحدة. نظرًا لأن طبيعة العلف تحدد أداء منتج القولبة بالحقن النهائي ، فإن عملية الخلط مهمة جدًا. يتضمن ذلك العديد من العوامل مثل طريقة وتسلسل إضافة مادة رابطة ومسحوق ، ودرجة حرارة الخلط ، وخصائص جهاز الخلط ، وما إلى ذلك. في الوقت الحالي ، ظلت خطوة العملية هذه على مستوى الاعتماد على الخبرة. من المؤشرات المهمة للتقييم النهائي لعملية الخلط توحيد واتساق العلف.

يتم الانتهاء من خلط تغذية MIM في ظل العمل المشترك للتأثير الحراري وقوة القص. يجب ألا تكون درجة حرارة الخلط عالية جدًا ، وإلا فقد يتحلل الرابط أو قد يتم فصل المسحوق والرابط بسبب اللزوجة المنخفضة. ستختلف قوة القص وفقًا لطريقة الخلط. تشتمل أجهزة الخلط الشائعة في MIM على الطارد اللولبي المزدوج ، وخلاط المكره على شكل Z ، وآلة البثق ذات اللولب الأحادي ، وآلة البثق بمكبس ، والخلاط الكوكبي المزدوج ، وخلاط الكامة المزدوجة ، وما إلى ذلك. أجهزة الخلط هذه مناسبة لتحضير المخاليط ذات اللزوجة في نطاق {{1) }} Pa · s.

تتمثل طريقة الخلط عمومًا في إضافة مكونات ذات درجة انصهار عالية للصهر ، ثم تبريدها ، وإضافة مكونات ذات درجة انصهار منخفضة ، ثم إضافة مسحوق معدني على دفعات. هذا يمكن أن يمنع تغويز أو تحلل مكونات نقطة الانصهار المنخفضة. يمكن أن تؤدي إضافة مسحوق المعدن على دفعات إلى منع الزيادة المفاجئة في عزم الدوران الناتجة عن التبريد السريع جدًا وتقليل فقد المعدات.

بالنسبة لطريقة التغذية الخاصة بمطابقة مسحوق بحجم الجسيمات المختلفة ، تقدم براءة الاختراع اليابانية: أولاً أضف المسحوق السميك 15-40 أم مسحوق الماء إلى الموثق ، ثم أضف 5-15 مسحوق أم ، ثم أضف المسحوق باستخدام حجم المسحوق أقل من أو يساوي 5um ، بحيث يتغير انكماش المنتج النهائي قليلاً. من أجل تغطية طبقة من المادة اللاصقة بالتساوي حول المسحوق ، يمكن أيضًا إضافة المسحوق المعدني مباشرةً إلى مكون نقطة الانصهار العالية ، ثم إضافته إلى مكون نقطة الانصهار المنخفضة ، ومن ثم يمكن إزالة الهواء. على سبيل المثال ، أضاف أنور تعليق PMMA مباشرة إلى مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ وخلطه ، ثم أضاف محلول PEG المائي ، وجففه ، وأزل الهواء أثناء التقليب. يستخدم O'Connor المذيب للخلط ، أولاً مزيج جاف SA مع مسحوق ، ثم إضافة مذيب رباعي هيدروفيوران ، ثم إضافة البوليمر. بعد هروب رباعي هيدرو بوران في الحرارة ، يضاف المسحوق للخلط للحصول على تغذية موحدة.

4. حقن صب

الغرض من القولبة بالحقن هو الحصول على الشكل المطلوب للجسم الأخضر MIM بدون عيوب وبجزيئات موحدة. كما هو مبين في الشكل 1 ، قم أولاً بتسخين التغذية الحبيبية إلى درجة حرارة عالية معينة لجعلها قابلة للتدفق ، ثم قم بحقنها في تجويف القالب لتبرد للحصول على الشكل المطلوب لجسم صلب ، ثم أخرجها من القالب إلى الحصول على تشكيل MIM فارغة. هذه العملية هي نفس عملية قولبة حقن البلاستيك التقليدية ، ولكن بسبب المحتوى العالي من المسحوق لتغذية MIM ، هناك اختلافات كبيرة في معلمات العملية والجوانب الأخرى لعملية التشكيل بالحقن. سيؤدي التحكم غير السليم بسهولة إلى عيوب مختلفة.

5. إزالة الشحوم

منذ ظهور تقنية MIM ، مع أنظمة الربط المختلفة ، تم تشكيل مجموعة متنوعة من مسارات عملية MIM وطرق إزالة الشحوم. تم تقصير وقت إزالة الشحوم من بضعة أيام في البداية إلى بضع ساعات الآن. فيما يتعلق بخطوات إزالة الشحوم ، يمكن تقسيم جميع طرق إزالة الشحوم تقريبًا إلى فئتين: الأولى هي طريقة إزالة الشحوم من خطوتين. تتضمن طريقة إزالة الشحوم المكونة من خطوتين إزالة الشحوم بالمذيبات بالإضافة إلى إزالة الشحوم الحرارية وإزالة الشحوم من السيفون - إزالة الشحوم الحرارية ، إلخ. طريقة إزالة الشحوم من خطوة واحدة هي أساسًا طريقة إزالة الشحوم الحرارية من خطوة واحدة. في الوقت الحاضر ، الطريقة المتقدمة هي طريقة amaetamold. فيما يلي العديد من طرق إزالة الشحوم التمثيلية MIM.

6. تلبيد

التكلس هو الخطوة التالية في عملية MIM. يزيل التلبيد المسام بين جزيئات المسحوق ويجعل منتج MIM كثيفًا تمامًا أو شبه كثيف تمامًا. نظرًا لاستخدام عدد كبير من الروابط في تقنية صب حقن المعادن ، يكون الانكماش أثناء التلبيد كبيرًا جدًا ، ويصل معدل الانكماش الخطي بشكل عام إلى 13 بالمائة - 25 في المائة ، لذلك هناك مشكلة في التحكم في التشوه و التحكم في دقة الأبعاد. نظرًا لأن منتجات MIM في الغالب عبارة عن أجزاء مشكلة بأشكال معقدة ، تصبح هذه المشكلة أكثر وضوحًا. التغذية المنتظمة هي عامل رئيسي لدقة الأبعاد والتحكم في تشوه المنتجات النهائية الملبدة. يمكن أن تقلل كثافة ضغط المسحوق العالية من انكماش التلبيد ، كما أنها تساعد على عملية التلبيد والتحكم في دقة الأبعاد. بالنسبة للمنتجات القائمة على الحديد والفولاذ المقاوم للصدأ ، هناك أيضًا مشكلة التحكم في إمكانية الكربون في التلبيد. نظرًا لارتفاع سعر المسحوق الناعم في الوقت الحالي ، فهي طريقة مهمة لتقليل تكلفة إنتاج صب حقن المسحوق لدراسة تقنية تلبيد تقوية قضبان المسحوق الخشنة. هذه التكنولوجيا هي جانب بحث مهم في صب حقن مسحوق المعادن في الوقت الحاضر.