Étapes de base du moulage par injection de métal

Étapes de base du moulage par injection de métal

Les étapes de base du processus demoulage par injection de métalsont les suivants : sélectionnez d'abord la poudre métallique et le liant qui répondent aux exigences du MIM, puis mélangez la poudre et le liant en une alimentation uniforme à une certaine température par des méthodes appropriées. Après granulation, le moulage par injection est réalisé. L'ébauche formée est frittée et densifiée en un produit final après traitement de dégraissage.

1. Technologie de poudre et de fraisage MIM

Le MIM a des exigences élevées en matière de poudre brute, et la sélection de la poudre doit être propice au mélange, au moulage par injection, au dégraissage et au frittage, ce qui est souvent contradictoire. L'étude de la poudre brute MIM comprend : la forme de la poudre, la taille des particules et la composition granulométrique, la surface spécifique, etc. Le tableau 1 répertorie les propriétés de la poudre brute adaptée au MIM.

En raison des exigences fines de la poudre brute MIM, le prix de la poudre brute MIM est généralement élevé, dont certains sont même 10 fois supérieurs au prix de la poudre PM traditionnelle. Il s'agit d'un facteur clé limitant la large application de la technologie MIM. À l'heure actuelle, les principales méthodes de production de poudre brute pour MIM comprennent la méthode au carbonyle, la méthode d'atomisation à l'eau ultra-haute pression, la méthode d'atomisation au gaz haute pression, etc.

2. Classeur

Binder est au cœur de la technologie MIM. Dans le MIM, le liant a deux fonctions de base : améliorer la fluidité pour s'adapter au moulage par injection et maintenir la forme du bloc cru. En outre, il doit également avoir les caractéristiques d'un retrait facile, de la non-toxicité et d'un coût raisonnable. Par conséquent, une variété de liants ont vu le jour. Depuis quelques années, on passe progressivement de la sélection basée sur l'expérience aux exigences des méthodes de dégraissage et des fonctions du liant, L'orientation du développement du système adhésif doit être ciblée.

Le liant est généralement composé d'un composant de faible poids moléculaire et d'un composant de haut poids moléculaire plus certains additifs nécessaires. Le composant à faible poids moléculaire a une faible viscosité, une bonne fluidité et un retrait facile ; Le composant polymère a une viscosité et une résistance élevées pour maintenir la résistance de l'ébauche de formage. Les deux sont correctement proportionnés pour obtenir une capacité de chargement de poudre élevée, et finalement un produit avec une grande précision et une grande uniformité sera obtenu.

3. Mélange

Le mélange est le processus de mélange de poudre métallique et de liant pour obtenir une alimentation uniforme. Étant donné que la nature de l'alimentation détermine les performances du produit final moulé par injection, le processus de mélange est très important. Cela implique de nombreux facteurs tels que la manière et la séquence d'ajout du liant et de la poudre, la température de mélange, les caractéristiques du dispositif de mélange, etc. À l'heure actuelle, cette étape du processus est restée au niveau de l'expérience. Un indicateur important pour l'évaluation finale du processus de mélange est l'uniformité et la consistance de l'alimentation.

Le mélange de la charge MIM est réalisé sous l'action combinée de l'effet thermique et de la force de cisaillement. La température de mélange ne doit pas être trop élevée, sinon le liant peut se décomposer ou la poudre et le liant peuvent être séparés en raison de la faible viscosité. La force de cisaillement variera selon la méthode de mélange. Les dispositifs de mélange courants de MIM comprennent l'extrudeuse à double vis, le mélangeur à roue en forme de Z, l'extrudeuse à vis unique, l'extrudeuse à piston, le mélangeur planétaire double, le mélangeur à double came, etc. Ces dispositifs de mélange conviennent à la préparation de mélanges avec une viscosité dans la plage de {{1 }}Pa · s.

La méthode de mélange consiste généralement à ajouter des composants à point de fusion élevé pour la fusion, puis à refroidir, à ajouter des composants à bas point de fusion, puis à ajouter de la poudre métallique par lots. Cela peut empêcher la gazéification ou la décomposition des composants à bas point de fusion. L'ajout de poudre métallique par lots peut empêcher l'augmentation soudaine du couple causée par un refroidissement trop rapide et réduire la perte d'équipement.

Pour la méthode d'alimentation de la correspondance de poudre de différentes tailles de particules, le brevet japonais introduit : ajoutez d'abord la poudre atomisée à l'eau 15-40um plus épaisse dans le liant, puis ajoutez la poudre 5-15um, puis ajoutez la poudre avec la taille de la poudre inférieure ou égale à 5um, de sorte que le rétrécissement du produit final changera peu. Afin de recouvrir uniformément une couche d'adhésif autour de la poudre, la poudre métallique peut également être directement ajoutée au composant à point de fusion élevé, puis ajoutée au composant à bas point de fusion, puis l'air peut être éliminé. Par exemple, Anwar a directement ajouté la suspension de PMMA à la poudre d'acier inoxydable et l'a mélangée, puis a ajouté une solution aqueuse de PEG, l'a séchée et a éliminé l'air tout en remuant. O'Connor utilise un solvant pour mélanger, d'abord mélanger à sec SA avec de la poudre, puis ajouter un solvant tétrahydrofurane, puis ajouter un polymère. Une fois que le tétrahydrofurane s'est échappé à la chaleur, ajoutez ensuite de la poudre pour mélanger, afin d'obtenir une alimentation uniforme.

4. Moulage par injection

Le but du moulage par injection est d'obtenir la forme souhaitée du corps vert MIM sans défauts et avec des particules uniformes. Comme le montre la figure 1, chauffez d'abord l'alimentation granulaire à une certaine température élevée pour la rendre fluide, puis injectez-la dans la cavité du moule pour la refroidir afin d'obtenir la forme requise d'un corps rigide, puis sortez-la du moule pour obtenir l'ébauche de formage MIM. Ce processus est le même que le processus de moulage par injection de plastique traditionnel, mais en raison de la teneur élevée en poudre de l'alimentation MIM, il existe de grandes différences dans les paramètres du processus et d'autres aspects du processus de moulage par injection. Un contrôle incorrect entraînera facilement divers défauts.

5. Dégraissage

Depuis l'émergence de la technologie MIM, avec les différents systèmes de liants, une variété de chemins de processus MIM et de méthodes de dégraissage ont été formés. Le temps de dégraissage a été raccourci de quelques jours au début à quelques heures maintenant. En termes d'étapes de dégraissage, toutes les méthodes de dégraissage peuvent être grossièrement divisées en deux catégories : la première est la méthode de dégraissage en deux étapes. La méthode de dégraissage en deux étapes comprend le dégraissage au solvant plus le dégraissage thermique, le dégraissage au siphon - le dégraissage thermique, etc. La méthode de dégraissage en une étape est principalement la méthode de dégraissage thermique en une étape. À l'heure actuelle, la méthode avancée est la méthode amaetamold. Vous trouverez ci-dessous plusieurs méthodes de dégraissage MIM représentatives.

6. Frittage

Le frittage est la prochaine étape du processus MIM. Le frittage élimine les pores entre les particules de poudre et rend le produit MIM entièrement dense ou presque entièrement dense. En raison de l'utilisation d'un grand nombre de liants dans la technologie de moulage par injection de métal, le retrait pendant le frittage est très important et son taux de retrait linéaire atteint généralement 13 % - 25 %, il y a donc un problème de contrôle de la déformation et contrôle de la précision dimensionnelle. Surtout parce que les produits MIM sont pour la plupart des pièces formées avec des formes complexes, ce problème devient de plus en plus important. L'alimentation uniforme est un facteur clé pour la précision dimensionnelle et le contrôle de la déformation des produits frittés finaux. Une densité de compactage élevée de la poudre peut réduire le retrait de frittage et est également propice au processus de frittage et au contrôle de la précision dimensionnelle. Pour les produits à base de fer et d'acier inoxydable, se pose également un problème de contrôle du potentiel carbone au frittage. En raison du prix élevé de la poudre fine à l'heure actuelle, c'est un moyen important de réduire le coût de production du moulage par injection de poudre pour étudier la technologie de renforcement du frittage des billettes de poudre grossière. Cette technologie est actuellement un aspect de recherche important du moulage par injection de poudre métallique.