[기술] 새로운 금속 사출 성형 기술: μ-MIM 및 2C-MIM 공정 소개

[기술] 새로운 금속 사출 성형 기술: μ-MIM 및 2C-MIM 공정 소개

사실 그리 새로운 기술은 아닙니다. 프로덕션에 사용되었습니다^_^

최근에는 미세 부품 및 미세 구조 표면의 대량 생산에 사용할 수 있는 금속 및 합금 제조를 목표로 미세 금속 사출 성형 공정(μ-MIM)이 개발되었습니다. μ-MIM은 고온 안정성, 강도 및 인성뿐만 아니라 열전도율 및 자성을 갖춘 신소재와 같은 마이크로 애플리케이션을 위한 금속 및 합금의 가용성을 크게 향상시켰습니다.

또한 플라스틱의 마이크로 사출 성형과 비교하여 μ-MIM이 개발한 바이메탈 생산 공정은 사출 성형 공정 중에 두 가지 다른 금속 재료를 함께 연결(바이메탈 동시 사출)할 수 있습니다.

작은 편집자는 업계 작업에서 일부 콘텐츠를 추출하고 이 두 프로세스의 현재 상황을 간략하게 소개했습니다.

1. 바이메탈 동시 주입 2C-MIM(2성분 MIM)

[기술] 새로운 금속 사출 성형 기술: μ-MIM 및 2C-MIM 공정 소개

다공성 표면 및 치밀한 내부 코어 티타늄 임플란트

바이메탈 부품을 제조하는 방법으로 2C-MIM(Two-Component MIM) 공정이 개발되었다. 2C-MIM 공정의 가장 큰 장점은 하나의 생산 공정에서 속성이 다른 두 가지 재료를 직접 결합할 수 있어 후속 연결 작업(예: 용접, 리벳팅, 체결 조립 등)을 줄일 수 있다는 것입니다.

2C-MIM이 제조할 수 있는 부품의 범위에는 복잡한 내부 구조를 가진 중공 부품부터 유연하게 분리 가능한 부품까지 포함됩니다.

모든 연구의 목적은 유리한 비용으로 향상된 기능을 갖춘 엔지니어링 부품을 제조하는 것입니다. 마모되기 쉬운 부품의 경우 마찰면과 같은 핵심 부품의 국부 보강용으로만 경질 또는 내마모성 재료를 사용할 수 있으며 기타 구조 부품은 상대적으로 저렴한 재료로 만들 수 있습니다.

바이메탈 부품을 제조하려면 두 사출 재료의 사출 성형 형상을 단순히 이해하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 핵심은 두 재료가 동일한 용광로와 동일한 소결 분위기에서 소결될 수 있어야 한다는 것입니다. 소결시 두 부품의 수축률이 다르기 때문에 박리 또는 균열이 발생할 수 있습니다. 또한 유해한 상이 형성되면 합금 원소도 경계를 따라 확산되어 재료의 성능을 저하시킵니다.

[기술] 새로운금속 사출 성형기술: μ- MIM 및 2C-MIM 프로세스 소개

17-4공동 주입으로 제조된 PH/316L 복합 인장 샘플

처리 요소를 조정하여 2C-MIM 부품의 품질을 최적화할 수 있습니다. 고유한 기능으로 인해 부품은 조립 작업 없이도 다른 재료 속성을 가질 수 있습니다. 따라서 2C-MIM 프로세스는 MIM 산업의 응용 시장을 확실히 확장할 것입니다.

2. 미세 금속 사출 성형 공정(μ-MIM)

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Microinjection 스테인레스 스틸 반응 용기

제품과 시스템은 소형화되는 경향이 있습니다. 즉, 복잡한 시스템의 구조와 기능 부품이 점점 더 작아질 것입니다.

이를 위해서는 적절한 물리적 특성을 가진 고급 재료의 사용뿐만 아니라 통합 기능의 수를 늘리기 위해 기하학적 특징의 초소형화가 필요합니다.

따라서 미세 부품 또는 미세 구조 부품을 제조하기 위한 매우 효과적이고 신뢰할 수 있는 방법의 개발이 필요합니다. 금속 재료의 성능.

이 새로운 제조 공정의 성공은 경쟁 공정이 가공 가능한 재료 또는 대규모 생산 능력에 의해 제한되고 코코아 대체물인 μ-MIM이 없다는 사실에 기반합니다.

LIGA 기술(포토리소그래피와 전기주조의 조합)은 일반적으로 2D 기하학에만 적용할 수 있으며 재료 선택에서 전기주조에 의해 제한됩니다.

전기화학 마이크로 제조 방법, 마이크로 밀링 및 마이크로 그라인딩 기술과 같은 다른 기술은 모두 실리콘 기반 마이크로 전자 산업에서 나오며 모두 1μ만큼 작은 문제를 해결할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 그러나 3D 부품의 대량 생산에는 적합하지 않습니다.

이제 μ를 사용하십시오. MIM으로 생산된 미세 부품의 형상 크기는 5μm만큼 작을 수 있습니다. 그러나 성능을 최적화하기 위해 예를 들어 유동 특성이나 부품의 모양에 따라 사람들은 MIM에서 요구하는 완전히 가능한 μ-Submicron 또는 나노미터 특수 사출 재료를 개발했습니다.

일반적으로 마이크로 부품의 경우 MIM은 평균 입자 크기의 약 10배의 특징을 복제할 수 있으며 이는 특히 마이크로 부품에 적용할 수 있습니다. 더 작은 형상을 제조하려면 더 미세한 분말을 적용해야 합니다. 현재 사용 가능한 금속 분말은 1μm입니다. 일부 분말(예: Ti)은 이 크기 범위의 분말을 생성하기에는 너무 활동적이며 다른 금속 분말(예: 스테인리스 스틸)은 특수 분무로 생성하기가 더 쉽습니다.

분말의 입자 크기 범위가 1um 미만인 경우 넓은 표면적 사출 성형 및 분말의 탈지로 인해 발생하는 문제에 적응하기 위해 특수 사출 재료를 사용해야 합니다.

[기술] 새로운 금속 사출 성형 기술: μ-MIM 및 2C-MIM 공정 소개

Microinjection 스테인레스 스틸 기어 및 임펠러

지금? μ-MIM은 아직 배양 단계에 있으며 일반적으로 2C-MIM 프로세스와 병행하여 개발되고 있습니다. 우선 이 두 공정 모두 생산에 사용되어 왔지만, 둘 다 다양한 미세 부품이나 미세 구조 부품에 대한 기술 도입 및 타당성 조사 과정에 있다.

시장에 성공적으로 진입하는 과정에서 예비 경쟁 연구 및 개발 목표가 핵심 작업이지만 업계에서 2C에만 집중해야 합니다. 인원, 진짜 돌파구를 달성할 수 있습니다.