تكنولوجيا صب الحقن الجزئي للمسحوق المعدني

تكنولوجيا صب الحقن الجزئي للمسحوق المعدني

صب حقن مسحوق المعادن(MPIM) هي تقنية تشكيل جديدة للأجزاء والمكونات ، والتي تجمع بين تقنية تعدين المساحيق التقليدية وتكنولوجيا صب حقن البلاستيك الحديثة. أكبر ميزة لهذه التقنية هي أنها يمكن أن تصنع الأجزاء ذات الشكل النهائي مباشرة ، وتقليل كمية الآلات وحفظ المواد الخام ، وحل مشكلة التشكيل الصعب للمنتجات ذات الشكل المعقد الذي أزعج مجال تعدين المساحيق لسنوات عديدة ؛ علاوة على ذلك ، فإن القدرة على التكيف المادي لهذه التكنولوجيا واسعة. يمكن تحويل جميع المعادن والسبائك والسيراميك وما إلى ذلك التي يمكن تحويلها إلى مسحوق إلى أجزاء بواسطة هذه التقنية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تحقق هذه التقنية أيضًا إنتاجًا مستمرًا أوتوماتيكيًا بالكامل ، مع كفاءة إنتاج عالية وأداء ممتاز للمواد ودقة أبعاد عالية للمنتج ، لذلك تم تقديرها على نطاق واسع.

العملية الأساسية لهذه التقنية هي كما يلي: أولاً ، يتم خلط المسحوق الصلب مع بوليمر معين ومكون مضاف بشكل موحد ، وبعد التحبيب ، يتم حقن المادة الحبيبية في تجويف القالب بواسطة آلة التشكيل بالحقن في حالة التسخين للتكثيف ، ثم يتم إزالة المادة اللاصقة الموجودة في فراغ التشكيل بالتحلل الكيميائي أو الحراري ، وفي النهاية يتم الحصول على المنتج النهائي عن طريق التلبيد والتكثيف.

في السنوات الأخيرة ، كان تطوير تقنية النظم الدقيقة في مختلف المجالات سريعًا للغاية. في الوقت نفسه ، تم طرح متطلبات أعلى لتصنيع مكونات معقدة ثلاثية الأبعاد تستخدم في الهندسة الدقيقة. من المأمول أن تتمكن المكونات الدقيقة من تحقيق الإنتاج على نطاق واسع مع تلبية متطلبات الأداء. تشمل المكونات الرئيسية في النظام الصغير القوالب الدقيقة ، والهياكل الميكانيكية الدقيقة لأجهزة الاستشعار والمسرعات ، وأجهزة الاستشعار الحيوية ، ومكونات السوائل الدقيقة ، والمفاعلات الدقيقة ، وما إلى ذلك. هذه المكونات معقدة في الشكل وصغيرة الحجم. باستخدام تقنيات الآلات الدقيقة الحالية مثل القطع الدقيق والقطع بالليزر وحفر السيليكون وما إلى ذلك ، تكون كفاءة الإنتاج منخفضة ومن المستحيل تنفيذ الإنتاج على نطاق واسع. في السنوات الأخيرة ، توفر تقنية قولبة الحقن الدقيق للمسحوق التي تم تطويرها على أساس قولبة حقن المسحوق أكثر تقنيات التحضير المحتملة لتحقيق إنتاج واسع النطاق للمكونات الدقيقة.

تعد تقنية قولبة الحقن الدقيق للمسحوق نوعًا من تقنيات القولبة التي تم تطويرها على أساس تقنية صب حقن المسحوق التقليدية للأجزاء التي يقل حجمها عن 1 ميكرون. إنها تستخدم بشكل أساسي لتصنيع الأجزاء بشكل مستمر مع سطح مجهرية وبنية مجهرية. خطوات العملية الأساسية هي في الأساس نفس خطوات صب حقن المسحوق التقليدية. يمكن التحكم في جودة السطح ومسامية الأجزاء المحضرة عن طريق اختيار المسحوق الأصلي وظروف التلبيد المناسبة. يختلف عن صب حقن المسحوق التقليدي ، متوسط ​​حجم الجسيمات للمسحوق المختار لقولبة الحقن الدقيق للمسحوق يكون بشكل عام أقل من 1 ~ 2 ميكرون من أجل تسهيل تصنيع الهياكل الدقيقة ؛ ثانيًا ، نظرًا لزيادة مساحة السطح المحددة للمسحوق ، فإن المادة اللاصقة ذات اللزوجة المنخفضة ولكن القوة الكافية مطلوبة لتسهيل تشكيل الحقن الجزئي وتجنب تلف الفراغ الأخضر أثناء إزالة القوالب. بالإضافة إلى ذلك ، من أجل منع تشكيل التشوه والشقوق والفقاعات ، فإن تقنية القولبة بالحقن الدقيق تكون أكثر صرامة في ظروف عملية إزالة الشحوم والتلبيد.

في الوقت الحاضر ، تعد ألمانيا واليابان وسنغافورة والولايات المتحدة والمملكة المتحدة من الدول الرئيسية في العالم التي تجري هذا البحث التكنولوجي. من بينها ، احتلت ألمانيا زمام المبادرة وحققت نتائج باهرة. كما أجرت جامعة بكين للعلوم والتكنولوجيا وجامعة سنترال ساوث وجامعة داليان للتكنولوجيا سلسلة من الأعمال البحثية في هذا المجال. على سبيل المثال ، طورت جامعة بكين للعلوم والتكنولوجيا قالبًا لقولبة الحقن الدقيق للمسحوق مع حقوق الملكية الفكرية المستقلة ومناسبة لآلات التشكيل بالحقن التقليدية ؛ مع مسحوق الحديد الكربوني ومسحوق سبائك الحديد والنيكل كمواد خام ، تم بنجاح تحقيق صب حقن المسحوق الدقيق للعتاد الصغير بقطر أقل من 1 مم في آلة التشكيل بالحقن التقليدية.