Mūsdienu ražošanas precīzās ražošanas zālēs, kad inženieriem ir jāražo mazas metāla detaļas ar sarežģītām konstrukcijām, augstu veiktspēju un lieliem ražošanas apjomiem, metāla pulvera iesmidzināšana (MIM) bieži vien ir viņu galvenais{0}}tehnoloģija. Tāpat kā prasmīgs mikro-kokgriezējs, tas var viegli apgūt sarežģītas struktūras, kuras ir grūti sasniegt ar tradicionālajām apstrādes metodēm, nodrošinot ļoti svarīgus pamatkomponentus daudzām nozarēm.
Kas ir MIM? Pārrobežu saplūšanas process-
Pulvermetalurģijas iesmidzināšana, ko parasti dēvē par MIM, ir uzlabots liešanas process, kas gudri apvieno plastmasas iesmidzināšanas un pulvermetalurģijas metodes. Tās pamatkoncepciju var apkopot kā "vispirms formēšana, tad metalizācija". Viss process sākas ar rūpīgu izejmateriālu sagatavošanu: īpaši-smalks metāla pulveris (piemēram, nerūsējošais tērauds, leģētais tērauds, titāna sakausējums utt.) tiek vienmērīgi sajaukts ar īpaši izstrādātu saistvielu, lai izveidotu granulētu materiālu, ko sauc par "izejvielu". Šajā brīdī karsējot izejvielai ir lieliskas plūsmas īpašības, kas ir līdzīgas plastmasai.
Tālāk tiek izmantots "injekciju formēšanas" process. Izejvielas tiek ievadītas īpašā MIM iesmidzināšanas formēšanas mašīnā un augstā temperatūrā un spiedienā tiek ievadītas precīzā veidnes dobumā, uzreiz piepildot katru mazāko stūrīti. Šis solis ļauj ļoti efektīvi ražot sarežģītas trīsdimensiju detaļas ar plānām sienām, iegriezumiem, vītnēm un smalkiem zobratiem, lieliski pārmantojot plastmasas iesmidzināšanas liešanas priekšrocības sarežģītu formu masveida ražošanai.
Taču "zaļā" daļa uzreiz pēc izņemšanas no veidnes ir ļoti vāja, jo tās karkass joprojām sastāv no saistvielas. Tāpēc ir jāveic divas galvenās pēcapstrādes{1}}darbības:
Atdalīšana: zaļā daļa tiek novietota noteiktā vidē (piemēram, karstā atdalīšanas krāsnī vai šķīdinātājā), lai droši un kontrolējami noņemtu lielāko daļu saistvielas, atstājot aiz sevis porainu "brūnu korpusu", kas sastāv no metāla pulvera.
Saķepināšana: atdalītā daļa tiek ievadīta augstas -temperatūras saķepināšanas krāsnī, kur to karsē precīzi kontrolētā aizsargatmosfērā. Augstās temperatūrās metāla daļiņas iziet atomu difūziju un migrāciju, saraujoties un likvidējot poras. Daļas ievērojami saraujas (parasti lineāra saraušanās ir 15–20%), galu galā sablīvējot, lai sasniegtu augstu blīvumu, augstu izturību un izcilas mehāniskās īpašības, kas tuvojas kaltu materiālu īpašībām.
MIM izcilās priekšrocības un pielietojumi
MIM tehnoloģijas pievilcība slēpjas tās spējā apvienot dažādu tehnoloģiju stiprās puses, lai novērstu daudzus ražošanas sāpju punktus:
Augsta sarežģītība: to var raksturot kā "vienreizēju formēšanu", kas ļauj ražot ģeometriski sarežģītas detaļas, novēršot vajadzību pēc vairākiem apstrādes un montāžas posmiem.
Augsta precizitāte un izcila virsmas apdare: gatavie izstrādājumi uzrāda augstu izmēru precizitāti un izcilu virsmas apdari, kam parasti ir nepieciešama minimāla pēcapstrāde vai bez tās.
Augsts materiālu izmantojums: praktiski netiek veikta griešana, kā rezultātā no izejmateriāla līdz gatavam produktam ir minimāls atkritumu daudzums, kas atbilst zaļās ražošanas principiem.
Pieejama masveida ražošana: kad veidņu izstrāde ir pabeigta, var tikt veikta automatizēta, liela mēroga{0}}ražošana, kas rada ļoti konkurētspējīgas vienības izmaksas.
Šī iemesla dēļ MIM daļas ir kļuvušas par mūsu dzīves neatņemamu sastāvdaļu. No precīzām paplātēm un eņģēm viedtālruņos līdz medicīniskām ierīcēm, piemēram, ortodontiskajiem kronšteiniem un ķirurģiskajiem asmeņiem; no degvielas iesmidzināšanas sistēmas komponentiem automobiļu dzinējos līdz izsmalcinātiem pulksteņu korpusiem un kustību detaļām pulksteņu nozarē; un pat kosmosa un aizsardzības nozarēs MIM izmanto, lai ražotu kritiskus komponentus, kas iztur augstas temperatūras un kuriem ir augsta izturība. Tas ir moderno produktu miniaturizācijas, atvieglošanas un funkcionālās integrācijas virzītājspēks.
Secinājums
Pulvermetalurģijas iesmidzināšanas liešanas tehnoloģija ar savu unikālo procesa ceļu ir pavērusi jaunu ceļu starp tradicionālo apstrādi un precīzo liešanu. Tā ir ne tikai inovācija ražošanas tehnoloģijā, bet arī dizaina domāšanas atbrīvošana, ļaujot inženieriem izlauzties cauri procesa ierobežojumiem un realizēt sarežģītākas un jaudīgākas idejas. Nepārtraukti parādās jauni materiāli un procesi, MIM noteikti spēlēs arvien nozīmīgāku lomu precīzās ražošanas nākotnē.