금속 분말 마이크로 사출 성형 기술

금속 분말 마이크로 사출 성형 기술

금속 분말 사출 성형(MPIM)은 전통적인 분말 야금 기술과 현대적인 플라스틱 사출 성형 기술을 결합한 부품 및 부품을 위한 새로운 성형 기술입니다. 이 기술의 가장 큰 특징은 최종 형상의 부품을 직접 제조할 수 있고, 가공량을 최소화하고 원자재를 절약할 수 있으며, 수년 동안 분말 야금 분야를 괴롭혔던 복잡한 형상의 제품 성형이 어려운 문제를 해결할 수 있다는 것입니다. 또한, 이 기술의 재료 적응성은 넓습니다. 분말로 만들 수 있는 모든 금속, 합금, 세라믹 등을 이 기술로 부품으로 만들 수 있습니다. 또한 이 기술은 높은 생산 효율, 뛰어난 재료 성능 및 높은 제품 치수 정확도로 완전 자동 연속 생산을 실현할 수 있으므로 널리 평가되었습니다.

이 기술의 기본 프로세스는 다음과 같습니다. 먼저 고체 분말에 특정 폴리머 및 첨가제 성분을 균일하게 혼합하고 과립화한 후 과립형 물질을 가열 상태에서 사출 성형기에 의해 금형 캐비티에 주입하여 응축합니다. , 성형 블랭크의 바인더는 화학적 또는 열분해에 의해 제거되고 마지막으로 소결 및 치밀화에 의해 최종 제품이 얻어진다.

최근 여러 분야에서 마이크로시스템 기술의 발전이 매우 빠르게 진행되고 있다. 동시에 마이크로 엔지니어링에 사용되는 3차원 마이크로 복합 부품의 제조에 대해 더 높은 요구 사항이 제시되었습니다. 마이크로 구성 요소가 성능 요구 사항을 충족하면서 대규모 생산을 달성할 수 있기를 바랍니다. 마이크로 시스템의 주요 구성 요소로는 마이크로 몰드, 센서 및 가속기용 마이크로 기계 구조, 바이오 센서, 미세 유체 구성 요소, 마이크로 반응기 등이 있습니다. 이러한 구성 요소는 모양이 복잡하고 부피가 작습니다. 미세 절단, 레이저 절단, 실리콘 식각 등 기존의 미세 가공 기술로는 생산 효율이 낮고 대량 생산이 불가능하다. 최근 몇 년 동안 분말 사출 성형을 기반으로 개발된 분말 미세 사출 성형 기술은 미세 부품의 대량 생산을 실현하기 위한 가장 잠재적인 준비 기술을 제공합니다.

분말 마이크로 사출 성형 기술은 1 미크론 미만의 부품에 대한 전통적인 분말 사출 성형 기술을 기반으로 개발된 성형 기술의 일종입니다. 주로 미세구조 표면과 미세구조를 가진 부품을 연속적으로 제조하는데 사용됩니다. 기본 공정 단계는 기본적으로 기존의 분말 사출 성형과 동일합니다. 준비된 부품의 표면 품질과 다공성은 원래 분말과 적절한 소결 조건을 선택하여 제어할 수 있습니다. 전통적인 분말 사출 성형과 달리 분말 미세 사출 성형을 위해 선택되는 분말의 평균 입자 크기는 일반적으로 미세 구조의 제조를 용이하게 하기 위해 1~2 미크론 미만입니다. 둘째, 분말의 비표면적 증가로 인해 미세 사출 성형을 용이하게 하고 탈형 시 그린 블랭크의 손상을 방지하기 위해 점도는 낮지만 충분한 강도를 가진 접착제가 필요합니다. 또한 변형, 크랙, 기포 발생을 방지하기 위해 미세사출성형 기술은 탈지, 소결 등의 공정조건을 더욱 엄격하게 적용하고 있습니다.

현재 독일, 일본, 싱가포르, 미국, 영국이 이 기술 연구를 수행하는 주요 국가입니다. 그 중 독일이 앞장서서 뛰어난 성과를 거뒀다. 중국의 북경과학기술대학, 중남대학, 다롄기술대학도 이 분야에서 일련의 연구를 진행했다. 예를 들어, 베이징 과학 기술 대학은 독립적인 지적 재산권을 보유하고 전통적인 사출 성형기에 적합한 분말 미세 사출 성형용 금형을 개발했습니다. 카르보닐철 분말과 철-니켈 합금 분말을 원료로 하여 기존 사출 성형기에서 직경 1mm 미만의 마이크로 기어 분말 미세 사출 성형이 성공적으로 실현되었습니다.