금속 사출 성형 공정

금속 사출 성형 공정(Metal Powder Injection Molding Technology, 줄여서 MIM)은 분말 야금 분야에 현대 플라스틱 사출 성형 기술을 도입하여 형성된 새로운 유형의 분말 야금 거의 그물 모양 성형 기술입니다.

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd.는 구리 합금 금속 사출 성형, 철 기반 금속 사출 성형, 스테인레스 스틸 기반 금속 사출 성형, 알루미늄 합금 금속 사출 성형, 니켈 합금 금속 사출 성형, 코발트 합금 금속 사출의 컬렉션입니다. 성형, 텅스텐 합금 금속 사출 성형 사출 성형, 초경합금 금속 사출 성형 및 분말 야금 구조 부품의 연구 개발, 생산 및 판매를 통합하는 종합 하이테크 기업.

제품 데스작성

1. 구현 표준: 회사는 ISO9001, ISO14001, IATF16949 인증을 엄격하게 구현합니다.

제품은 ROHS, FDA EU 등의 인증을 통과했습니다.

2. 제품 재료 표준: ISO, GB, ASTM, SAE, EN, DIN, BS, AMS, JIS, ASME, DMS, TOCT, GB

3. 주요 공정: 금속 사출 성형 MIM, 분말 야금 PM, 투자 주조, 다이캐스팅 알루미늄,

4. 분말 야금에 사용 가능한 재료:

구리 합금, 철계, 티타늄 합금, 스테인리스 강계, 알루미늄 합금, 니켈 합금, 코발트 합금, 텅스텐 합금, 초경합금, 수산화 합금, 연자성 재료 및 3D 인쇄는 고객 요구 사항에 따라 맞춤화할 수 있습니다.

장인 정신의 기술

금속 사출 성형 공정의 기본 공정은 다음과 같습니다. 먼저 고체 분말과 유기 바인더를 균일하게 혼합하고 과립화한 후 가열 및 가소화 상태(~150도)에서 사출 성형기에 의해 금형 캐비티에 주입합니다. 다) 응고하여 성형한 후 사용한다. 형성된 블랭크의 바인더는 화학적 또는 열분해에 의해 제거되고, 최종적으로 소결 및 치밀화에 의해 최종 제품이 얻어진다. 전통적인 공정과 비교할 때 고정밀, 균일 한 조직, 우수한 성능 및 낮은 생산 비용의 특성을 가지고 있습니다. 그 제품은 전자 정보 공학, 생물 의학 장비, 사무 기기, 자동차, 기계, 하드웨어, 스포츠 장비, 시계 산업, 무기 및 항공 우주 산업에서 널리 사용됩니다. 따라서 이 기술의 발전은 부품 성형 및 가공 기술의 혁명을 가져올 것으로 일반적으로 믿어지며 "오늘날 가장 대중적인 부품 성형 기술", "21세기 성형 기술"로 알려져 있다.

연혁 및 현황

1973년 캘리포니아의 Parmatech에 의해 발명되었습니다. 1980년대 초반에는 유럽과 일본의 많은 국가에서도 이 기술을 연구하기 위해 많은 에너지를 투자했고 빠르게 보급되었습니다. 특히{2}} 중기에는 이 기술이 산업화 이후 비약적으로 발전했으며 매년 놀라운 속도로 증가하고 있습니다. 지금까지 미국, 서유럽, 일본 등 10개 이상의 국가와 지역에서 100개 이상의 기업이 이 기술의 제품 개발, 연구 및 판매에 참여하고 있다. 일본은 경쟁이 매우 활발하고 뛰어난 성과를 내고 있습니다. Pacific Metals, Mitsubishi Steel, Kawasaki Steel, Kobe Steel, Sumitomo Mining, Seiko-Epson, Datong 특수강 등 많은 대기업이 MIM 산업의 진흥에 참여했습니다. 현재 40개 이상의 전문 기업이 있습니다. 일본의 MIM 산업과 그들의 MIM 공산품의 총 판매액은 이미 유럽을 넘어 미국을 따라잡고 있다. 지금까지 전 세계적으로 100개 이상의 회사가 이 기술의 제품 개발, 연구 및 판매에 참여했습니다. 따라서 MIM 기술은 새로운 제조 산업에서 가장 활발한 프론티어 기술 분야가 되었습니다. 그것은 세계 야금 산업의 선구적인 기술로 대표됩니다. MIM 기술은 분말 야금 기술 개발의 주요 방향입니다.

공정 특성

금속 사출 성형 공정 기술은 플라스틱 성형 기술, 고분자 화학, 분말 야금 기술 및 금속 재료 과학 및 기타 분야를 통합한 제품입니다. , 3차원 복합형 구조 부품은 설계 아이디어를 특정 구조 및 기능적 특성을 가진 제품으로 빠르고 정확하게 구현할 수 있으며 부품을 직접 양산할 수 있어 제조 기술 산업의 새로운 혁명입니다. 이 공정 기술은 기존의 분말 야금 공정이 덜하고 절단이 없거나 덜 절단되어 경제적인 이점이 있을 뿐만 아니라 기존 분말 야금 제품의 단점, 재료가 고르지 않음, 기계적 특성이 낮고 얇은 벽을 형성하기 어려운 단점을 극복합니다. 복잡한 구조. 특별한 요구 사항이 있는 작고 복잡한 금속 부품의 대량 생산에 특히 적합합니다. 기술 공정은 바인더 → 혼합 → 사출 성형 → 탈지 → 소결 → 후 처리입니다.

원료 준비: 첫 번째 단계는 금속과 폴리머의 분말 혼합물을 준비하는 것입니다. 여기에 사용된 분말 금속은 기존 분말 야금 공정(일반적으로 20미크론 미만)에서 사용되는 분말 금속보다 훨씬 우수합니다. 분말 금속은 뜨거운 열가소성 바인더와 혼합되고 냉각된 다음 과립 형태의 균질한 공급원료로 펠릿화됩니다. 생성된 공급원료는 일반적으로 부피 기준으로 60%의 금속과 40%의 중합체입니다.

사출 성형: 분말 원료는 플라스틱 사출 성형과 동일한 장비 및 금형을 사용하여 성형됩니다. 그러나 몰드 캐비티는 소결 중 부품 수축을 설명하기 위해 약 20% 더 높게 설계되었습니다. 사출 성형 사이클에서 원료는 용융되어 금형 캐비티에 주입되어 냉각되고 부품의 형태로 응고됩니다. 성형된 "녹색" 부분을 팝한 다음 청소하여 모든 반짝이를 제거합니다.

용제 탈지: 이 단계는 금속에서 고분자 바인더를 제거합니다. 어떤 경우에는 "녹색" 부분을 물 또는 화학 용액에 넣어 대부분의 접착제를 용해시키는 용매 탈지가 먼저 수행됩니다. 이 단계 후에 (대신) 열적 탈바인딩 또는 사전 소결이 수행됩니다. "녹색" 부분은 증발에 의해 폴리머 바인더를 제거하기 위해 저온 오븐에서 가열되었습니다. 결과적으로 나머지 "갈색" 금속 부품은 공간의 약 40%를 차지하게 됩니다.

• 소결:마지막 단계는 "갈색" 부분을 고온 용광로(최대 2500*F)에서 소결하여 빈 공간을 약 1-5퍼센트로 줄여 고밀도(95-99퍼센트)를 만드는 것입니다. 금속 부분. 용해로는 금속 융점의 85%에 가까운 온도에서 불활성 가스를 사용합니다. 이 방법은 재료에서 기공을 제거하여 부품을 성형된 크기의 75-85퍼센트로 축소합니다. 그러나 이러한 수축은 균일하게 발생하며 정확하게 예측할 수 있습니다. 결과 부품은 높은 공차로 원래 성형된 모양을 유지하지만 이제는 더 조밀해집니다.

소결 공정 후 공차 또는 표면 조도를 개선하기 위한 2차 작업이 필요하지 않습니다. 그러나 주조 금속 부품과 마찬가지로 여러 2차 작업을 수행하여 기능을 추가하거나 재료 특성을 개선하거나 다른 부품을 조립할 수 있습니다. 예를 들어, 금속 사출 성형 부품은 기계 가공, 열처리 또는 용접될 수 있습니다.

대부분의 사출 성형 설계 규칙은 금속 사출 성형을 사용하여 제조할 부품을 설계할 때 여전히 적용됩니다. 그러나 다음과 같은 몇 가지 예외 또는 추가 사항이 있습니다.

벽 두께: 플라스틱 사출 성형과 마찬가지로 벽 두께를 최소화하고 전체적으로 균일하게 유지해야 합니다. 특히, 금속 사출 성형 공정에서 벽 두께를 최소화하면 재료 부피와 사이클 시간이 줄어들 뿐만 아니라 탈검 및 소결 시간도 단축됩니다.

플라스틱 사출 성형과 달리 많은 금속 사출 성형 부품은 금형보다 쉽게 ​​분리되는 분말 재료에 폴리머 바인더를 사용합니다. 또한 금속 사출 성형 부품은 완전히 냉각되기 전에 배출되고 믹스의 금속 분말이 냉각되는 데 더 오래 걸리기 때문에 금형 형상이 수축됩니다.

• 소결 지원:소결 과정에서 금속 사출 성형 부품은 적절하게 지지되어야 합니다. 그렇지 않으면 수축하면서 비틀릴 수 있습니다. 동일한 평면에 평평한 표면이 있는 부품을 설계하여 표준 플랫 트레이를 사용할 수 있습니다. 그렇지 않으면 더 비싼 맞춤형 지원이 필요할 수 있습니다.

• 후처리:보다 정밀한 크기 요구 사항이 있는 부품의 경우 필요한 후처리가 필요합니다. 이 공정은 기존 금속 제품의 열처리 공정과 동일합니다.

• MIM 프로세스의 특징:

MIM 프로세스 및 기타 처리 프로세스 비교

MIM에 사용되는 원료 분말의 입자 크기는 2-15 μm인 반면, 전통적인 분말 야금의 원료 분말의 입자 크기는 대부분 50-100 μm입니다. MIM 공정의 완제품은 미세한 분말을 사용하여 밀도가 높습니다. MIM 공정은 전통적인 분말 야금 공정의 장점을 가지고 있으며, 전통적인 분말 야금 공정으로는 높은 형태의 자유도를 얻을 수 없습니다. 전통적인 분말 야금은 주형의 강도와 충진 밀도로 제한되며 모양은 대부분 2차원 원통형입니다.

전통적인 정밀 주조 건조 공정은 복잡한 모양의 제품을 만드는 데 매우 효과적인 기술입니다. 최근에는 세라믹 코어를 사용하여 슬릿과 깊은 구멍이 있는 완제품을 완성할 수 있습니다. 그러나 세라믹 코어의 강도와 주조 용액의 유동성의 한계로 인해 공정에는 여전히 기술적인 어려움이 있습니다. 일반적으로 이 공정은 대형 및 중형 부품 제조에 더 적합하고 MIM 공정은 소형 및 복잡한 형상 부품에 더 적합합니다. 비교 항목 제조 공정 MIM 공정 기존 분말 야금 공정 분말 입자 크기(μm) 2-1550-100 상대 밀도(퍼센트) 95-9880-85 제품 중량(g) 400g 이하 10-백 제품 형상 3차원 복합 형상 2차원 단순 형상 기계적 성질 장단점.

MIM 공정과 전통적인 분말 야금 다이캐스팅 공정의 비교는 알루미늄 및 아연 합금과 같은 주조 액체의 융점이 낮고 유동성이 좋은 재료에 사용됩니다. 이 공정의 제품은 재료 제한으로 인해 강도, 내마모성 및 내식성이 제한됩니다. MIM 공정은 더 많은 원료를 처리할 수 있습니다.

정밀 주조 공정은 최근 몇 년 동안 제품의 정밀도와 복잡성이 향상되었지만 여전히 탈랍 공정 및 MIM 공정보다 열등합니다. 분말 단조는 중요한 발전이며 커넥팅로드의 대량 생산에 적용되었습니다. 그러나 일반적으로 열처리 비용과 단조 프로젝트의 금형 수명은 여전히 ​​​​문제가 있으며 여전히 더 해결해야합니다.

전통적인 가공 방법과 최근 자동화에 의한 가공 능력의 향상은 효과와 정확도에서 큰 진전을 이루었지만 기본 절차는 여전히 ​​단계적 가공 (선삭, 대패질, 밀링, 연삭, 드릴링, 연마, 등 ) 부품 모양을 완성합니다. 가공 방법의 가공 정확도는 다른 가공 방법보다 훨씬 우수하지만 재료의 유효 활용도가 낮고 장비 및 도구에 따라 모양의 완성도가 제한되어 일부 부품을 가공할 수 없습니다. 이에 반해 MIM은 재료를 제한 없이 효과적으로 사용할 수 있다. 작고 어려운 형상의 정밀 부품을 제조하는 경우 MIM 공정은 기계 가공보다 비용이 저렴하고 효율이 높으며 경쟁력이 높습니다.

MIM 기술은 기존의 가공 방식과 경쟁하는 것이 아니라 기존 가공 방식의 기술적 결함이나 생산할 수 없는 결함을 보완하기 위한 것입니다. MIM 기술은 전통적인 기계 가공 방법으로 만든 부품 분야에서 강점을 발휘할 수 있습니다. 부품 제조에서 MIM 공정의 기술적 이점은 구조가 매우 복잡한 구조 부품을 형성할 수 있습니다.

사출 성형 기술은 사출기를 사용하여 제품 블랭크를 주입하여 재료가 금형 캐비티로 완전히 채워지도록 하며, 이는 또한 부품의 매우 복잡한 구조의 실현을 보장합니다. 과거에는 기존의 가공 기술에서 개별 부품을 먼저 만든 다음 부품으로 조립했습니다. MIM 기술을 사용할 때 완전한 단일 부품으로 통합하는 것으로 간주할 수 있으므로 단계를 크게 줄이고 처리 절차를 단순화합니다. MIM은 다른 금속 가공 방법에 비해 치수 정확도가 높으며 2차 가공이 필요하지 않거나 소량의 마무리만 필요합니다.

사출 성형 공정은 벽이 얇고 복잡한 구조 부품을 직접 형성할 수 있으며 제품의 모양은 최종 제품의 요구 사항에 가깝고 부품의 치수 허용 오차는 일반적으로 약 ±{1}}로 유지됩니다.{ {2}}±0.3. 특히 기계가공이 어려운 경질합금의 가공비 절감을 위해서는 귀금속의 가공손실을 줄이는 것이 매우 중요하다. 제품은 균일한 미세 구조, 고밀도 및 우수한 성능을 가지고 있습니다.

프레스 공정 중에 다이 벽과 분말 사이 및 분말과 분말 사이의 마찰로 인해 프레스 압력 분포가 매우 고르지 않아 프레스 블랭크의 미세 구조가 고르지 않아 프레스 분말 야금이 발생합니다. 수축할 부품은 소결 과정에서 고르지 않으므로 이 효과를 줄이기 위해 소결 온도를 낮추어야 하며, 결과적으로 큰 다공성, 낮은 재료 밀도 및 낮은 밀도를 초래하여 제품의 기계적 특성에 심각한 영향을 미칩니다. 반대로 사출 성형 공정은 유체 성형 공정입니다. 바인더의 존재는 분말의 균일 한 분포를 보장하여 블랭크의 미세 구조의 불균일성을 제거한 다음 소결 제품의 밀도를 재료의 이론 밀도에 도달하게 할 수 있습니다. 일반적으로 압축 제품의 밀도는 이론 밀도의 85%에만 도달할 수 있습니다. 제품의 고밀도는 강도를 높이고 인성을 강화하며 연성, 전기 및 열 전도성을 향상시키고 자기 특성을 향상시킬 수 있습니다. 대규모 및 대규모 생산을 달성하기 쉬운 고효율.

MIM 기술에 사용되는 금형은 엔지니어링 플라스틱 사출 성형 금형에 필적하는 수명을 가지고 있습니다. MIM은 금형을 사용하기 때문에 부품의 대량 생산에 적합합니다. 제품 블랭크가 사출기에 의해 형성되기 때문에 생산 효율이 크게 향상되고 생산 비용이 절감되며 사출 성형 제품의 일관성 및 반복성이 우수하여 대규모 및 대규모 산업에 대한 보증을 제공합니다. 생산. 적용 가능한 재료의 범위가 넓고 적용 분야가 넓습니다(철계, 저합금, 고속도강, 스테인리스강, 그램 밸브 합금, 초경합금).

사출 성형에 사용할 수 있는 재료는 매우 광범위합니다. 원칙적으로 고온에서 부을 수 있는 모든 분말 재료는 기존 제조 공정의 난삭재 및 고융점 재료를 포함하여 MIM 공정을 통해 부품으로 성형할 수 있습니다. 또한 MIM은 사용자 요구 사항에 따라 재료 공식 연구를 수행하고 합금 재료를 조합하여 제조하고 복합 재료를 부품으로 형성할 수도 있습니다. 사출 성형 제품의 응용 분야는 국가 경제의 모든 분야로 확산되었으며 광범위한 시장 전망을 가지고 있습니다.

포스트 캐스팅 과정

1. 열처리: 어닐링, 탄화, 템퍼링, 담금질, 노멀라이징, 표면 템퍼링

2. 가공 장비: CNC, WEDM, 선반, 밀링 머신, 드릴링 머신, 그라인더 등

3. 표면 처리: 분말 스프레이, 크롬 도금, 페인팅, 샌드 블라스팅, 니켈 도금, 아연 도금, 흑화, 연마, 블루잉 등

금형 및 검사 설비

1. 금형 수명: 일반적으로 반영구적. (잃어버린 거품 제외)

2. 금형 배송 시간: 10-25일(제품 구조 및 제품 크기에 따라 다름).

3. 툴링 및 금형 유지 보수: Zhongwei는 정밀 부품을 담당합니다.

품질 관리

1. 품질 관리: 불량률은 0.1퍼센트 미만입니다.

2. 샘플 및 시운전은 ISDO 표준 또는 고객 요구 사항에 따라 생산 중 및 선적 전에 100% 검사, 대량 생산을 위한 샘플 검사입니다.

3. 테스트 장비: 결함 탐지, 스펙트럼 분석기, 황금 이미지 분석기, 3 좌표 측정기, 경도 테스트 장비, 인장 시험기.

신청

(1) 컴퓨터 및 그 보조 설비: 프린터 부품, 마그네틱 코어, 스트라이커 핀, 구동 부품 등

(2) 도구: 드릴 비트, 커터 헤드, 노즐, 건 드릴, 나선형 밀링 커터, 펀치, 소켓, 렌치, 전기 도구, 수공구 등과 같은 도구;

(3) 가전 제품: 시계 케이스, 시계 체인, 전동 칫솔, 가위, 팬, 골프 헤드, 보석 고리, 볼펜 클램프, 절단 도구 비트 및 기타 부품과 같은 가전 제품;

(4) 의료기기용 부품: 교정용 프레임, 가위, 핀셋 등

(5) 군용 부품: 미사일 꼬리, 총기 부품, 탄두, 약물 덮개, 신관 부품 등

(6) 전기 부품: 전자 포장, 마이크로 모터, 전자 부품, 센서 장치 등;

(7) 기계 부품: 면 풀림 기계, 섬유 기계, 압착 기계, 사무 기계 등과 같은 기계 부품;

(8) 자동차 및 해양 부품: 클러치 내륜, 포크 슬리브, 분배기 슬리브, 밸브 가이드, 동기 허브, 에어백 부품 등

전기 풋 그라인더 용 플라스틱 기어 적용에서 Suzhou Wintone Engineering Plastics WintoneZ33 내마모성 및 저소음 기어 용 특수 엔지니어링 플라스틱은 기존 POM 및 나일론의 불충분 한 내마모성 및 피로 저항 및 상대적으로 큰 소음 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. 기어 재료.

견고하고 내마모성이 있는 엔지니어링 플라스틱인 WintoneZ33은 내마모성, 저소음, 내식성, 견고함, 습기의 영향을 받지 않는 등 기어 응용 분야에서 가장 주목할만한 기능을 제공합니다.

기존 POM 및 PA66과 비교하여 WintoneZ33은 소형 감속 기어박스, 전동 푸시 로드, 자동차 조향 시스템의 EPS 기어, 마사지 기어, 가솔린 엔진 캠, 전기 자전거 미드 마운트 모터 기어 등의 장점이 있습니다. 더 나은 내마모성, 정숙성, 탄성, 피로 저항 및 변형 저항, Z33은 우수한 강성을 유지하면서 탄성 및 인성을 더욱 향상시킵니다(이 우수한 기계적 성능은 섭씨 -40도, 0도이고 80도에서 유지 및 반사될 수 있음) , 기어 부러진 이빨의 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있으며 동시에 마찰 소음을 크게 줄일 수 있습니다. 적용 후 WintoneZ33은 또한 많은 내마모성 수정 POM 및 PA66(예: PTFE)보다 우수합니다. , 실리콘 또는 이황화 몰리브덴 개질).

소형 감속 기어 박스의 내마모성 및 무소음 기어 적용에서 Z33은 기존 PA12 및 TPEE(Hai Cui 재료)보다 내마모성 및 피로 저항이 우수하며 PA12 및 TPEE의 토크 부족 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. . 그리고 Z33은 더 나은 비용 이점이 있습니다.

또한 Z33은 내식성이 뛰어나 PCB 장비 기어, 인쇄 및 염색 섬유 기계 기어, 유압 시스템용 고정 링 및 밀봉 링 등과 같은 다양한 시나리오에서 다양한 화학 물질에 노출되는 가혹한 환경에서 성공적으로 사용할 수 있습니다. 고가의 PEEK, PA12, PVDF, PTFE, PA46, TPEE의 일부 응용 분야를 대체합니다. 또한 Z33은 흡습성이 적고 전체적인 성능은 습기에 거의 영향을 받지 않습니다. Wintone Z33의 전체 패키지는 사출 성형 전에 미리 베이킹할 필요가 없으며 직접 주입할 수 있으며 사출 성형 후 수처리가 필요하지 않습니다.