마이크로 기어 MIM 부품

MIM 부품 공정에 사용되는 금속 분말의 입자 크기는 일반적으로 0.5-20 μm입니다. 이론적으로 입자가 미세할수록 비표면적이 커져 성형 및 소결이 더 쉽습니다.

문의 보내기

제품 소개

마이크로 기어 MIM 부품
안건	재료	생산 과정		소결 온도		곰팡이	관습
	17-4	금속 사출 성형		1350-1500 학위		맞춤형	예
화학적 구성 요소	C: 0.07 이하 Mn: 1 이하.00 Si: 1 이하.00 크롬:15.5~17.5 Ni:3.0~5.0 P: 0.04 이하 S: 0.03 이하 Cu:3.0~5.0 Nb + Ta:{0}}.15~0.45
사용 가능한 재료	저탄소 스테인리스강, 티타늄 합금(Ti, TC4), 구리 합금, 텅스텐 합금, 경질 합금, 고온 합금(718, 713)
마치다	치수 정확도		제품 밀도		외관 처리			적절한 무게
거칠기 1-5μm	（±{{0}}.1퍼센트 -±0.5퍼센트)		92-95퍼센트		거울 반사 전해 연마			0.03g-400g）
기계적 성질	인장 강도 σb(MPa): 480도 시효, 1310 이상; 550도에서 노화, 1060보다 크거나 같음; 580도에서 노화, 1000 이상; 620도 이상, 930 이상 조건부 항복 강도 σ0.2(MPa): 480도 시효, 1180 이상; 550도에서 노화, 1000 이상; 580도에서 노화, 865 이상; 620도 이상, 725 이상 연신율 δ5(퍼센트): 480도 시효, 10 이상; 550도에서 노화, 12보다 크거나 같음; 580도에서 노화, 13보다 크거나 같음; 620도에서 노화, 16보다 크거나 같음 면적 감소 ψ(퍼센트): 480도 노화, 40 이상; 550도에서 노화, 45보다 크거나 같음; 580도에서 노화, 45 이상; 620도에서 노화, 50 이상 경도: 고용체, 363HB 이하 및 38HRC 이하; 480도 노화, 375HB 이상 및 40HRC 이상; 550도 노화, 331HB 이상 및 35HRC 이상; 580도 노화, 302HB 이상 및 31HRC 이상; 620도 노화, 277HB 이상 및 28HRC 이상

1. 마이크로 기어 MIM 부품 생산 공정 및 파라미터 선택
마이크로기어 양산을 위한 공정변수 및 주요변수의 실험적 선정방법.

2. 금속분말 및 바인더의 선정
MIM 부품 공정에 사용되는 금속 분말의 입자 크기는 일반적으로 {{0}}.5-20 μm입니다. 이론적으로 입자가 미세할수록 비표면적이 커져 성형 및 소결이 더 쉽습니다. 현재 MIM 부품용 분말을 생산하는 주요 방법은 물 분무법, 가스 분무법 및 염기 제거법입니다. 각 방법마다 장점과 단점이 있습니다. 물 분무법은 주요 분말 제조 공정으로 효율성이 높고 대규모 생산에서 더 경제적이며 분말을 더 미세하게 만들 수 있지만 모양이 불규칙합니다. 형태 유지에 도움이 되지만 비스코스를 사용하는 것이 더 좋습니다. 정확도에 영향을 미치는 바인더가 더 많습니다. 또한, 물과 금속의 고온 반응에 의해 형성된 산화막은 소결을 방해한다. 가스 분무법은 MIM용 분말을 생산하는 주요 방법입니다. 그것이 생성하는 분말은 구형이며 산화도가 낮고 바인더가 덜 필요하며 성형성이 우수하지만 가격이 비싸고 형태 유지력이 떨어집니다. Dial-up 방식으로 생산된 분말은 순도가 높고 입자 크기가 매우 미세합니다. MIM에 가장 적합하지만 Fe, Ni 및 기타 분말에 국한되어 다양한 재료의 요구 사항을 충족할 수 없습니다. MIM 부품의 분말 요구 사항을 충족하기 위해 많은 분말 제조 회사에서 위의 방법을 개선했으며 미세 분무 및 층류 분무와 같은 분말 제조 방법도 개발했습니다. 분말의 선택은 MIM 부품의 기술, 제품 형상, 성능, 가격 등의 측면에서 종합적으로 고려되어야 합니다. 현재는 수분무 분말과 가스 분무 분말이 일반적으로 혼합되어 전자는 탭 밀도를 높이고 후자는 형상 유지를 유지합니다. . Gear는 부식성 환경에서 사용되므로 water atomized 316L stainless steel powder를 사용하며 화학조성(mass fraction)은 Cr: 17.0% , N: 11.5% , Mo: 2.2% , C: 0.3% 이하, Fe: 69% 정도. 물리적 특성은 표 1에 나열되어 있습니다.
MIM 부품 공정에서 바인더는 매우 중요한 역할을 합니다. 혼합, 사출 성형, 탈지 및 기타 공정에 직접적인 영향을 미치며 사출 성형 블랭크의 품질, 탈지, 치수 정확도 및 합금 구성에 큰 영향을 미칩니다. MIM에 사용되는 결합제는 열가소성 시스템, 열경화성 시스템, 수용성 시스템, 젤 시스템 및 특수 시스템을 포함하며 각각 고유한 장점과 단점이 있습니다. 열가소성 바인더 시스템은 MIM 부품 바인더의 주류이자 리더입니다. 열경화성 시스템 접착제는 거의 사용되지 않습니다. 이러한 접착제는 형태 유지력이 우수하지만 제거하기가 어렵습니다. 여기서 바인더는 70% 파라핀 왁스와 30% 고밀도 폴리에틸렌의 공식을 가진 열가소성 바인더입니다.

3. 혼합, 과립화 및 사출 성형
분말과 결합제가 결정된 후 혼련은 분말의 유동성을 개선하고 분산을 완료하는 복잡한 과정입니다. 일반적으로 사용되는 혼합 장치로는 이축 압출기, Z형 임펠러 혼합기, 이중 유성 혼합기 등이 있으며 현재 연속 혼합 공정이 개발되고 있습니다. 혼합 중 공급 속도, 혼합 온도 및 회전 속도는 모두 혼합 효과에 영향을 미칩니다. 여기서 분말과 바인더는 더블 플래니터리 믹서에서 63:37의 Loading(부피분율)으로 1.5시간 동안 혼합하였고, 혼합온도는 130±10℃에서 분말과 바인더가 잘 섞이도록 하였다. 완전히 섞은 후 한 번에 섞는다. 과립화는 스크류 압출 장치에서 수행되며, 과립화 온도는 130도-150도이고, 스크류 회전 속도는 40r/min이다. 사출 성형에는 TMC60EV 사출기를 사용하십시오. 사출 성형의 핵심 이슈 중 하나는 제품 설계, 금형 설계 등 성형과 관련된 다양한 설계입니다. 현재 생산되는 제품은 0.003g에서 200g까지 가능하고 정밀도 향상에 중요한 진전이 있었지만 대부분의 설계, 특히 금형 설계는 경험에 기반하고 신뢰할 수 있는 설계 지식이 부족하며 CAD 시스템은 MIM을 잘 적용하기 어렵습니다. . 플라스틱 금형의 원리는 MIM 금형을 점차 표준화하는 데 사용되었습니다. 경험이 축적되면 금형 설계 및 생산 시간이 크게 단축되며 사출 효율을 높이기 위해 최대한 다중 캐비티 금형을 사용해야 합니다.
사출 성형의 목적은 원하는 모양의 결함 없는 성형 블랭크를 얻는 것입니다. 사출 불량은 후속 공정에서 제거할 수 없으므로 이 단계를 엄격하게 관리해야 합니다. 초음파 테스트 기술은 사출 성형 블랭크의 내부 결함을 감지하는 데 사용할 수 있습니다. 사출 단계에서의 불량 관리는 주로 경험을 기반으로 합니다. 과학 기술의 발전으로 컴퓨터를 사용하여 공급의 주입 충전 프로세스를 시뮬레이션하고 공급 성능과 연결하고 주입 조건 매개 변수를 최적화하고 주입 결함을 제거하는 것은 현재 고급 실험 방법이며 향후 개발입니다. 경향. 해외에서는 MIM 사출 공정 분석에 Moldflow를 적용하여 좋은 결과를 얻었다는 보고가 있습니다. 우리도 이 기술을 적용하려 했지만 시뮬레이션 결과가 실험 결과와 잘 일치하지 않는 것을 발견했습니다. 이 부분은 추가 연구가 필요합니다.

4. 탈지 및 예비 소결
탈지 방법은 열탈지를 채용하는데, 열탈지 공정은 바인더 성분의 열분해 특성에 따라 합리적으로 결정되어야 함과 동시에, 과도한 탈지 속도. 스테인레스 스틸 분말은 탄소 함량에 매우 민감하기 때문에 바인더의 분해로 인한 잔류 탄소를 방지하기 위해 환원 분위기를 선택해야 합니다. 실온에서 200℃의 온도 범위에서 파라핀 왁스의 분해가 주요 공정입니다. 이 공정에서 결합제 파라핀은 가장 중요한 성분이므로 파라핀을 성공적으로 제거하기 위해서는 일반적으로 승온속도를 1도/분 이하로 한다. 이 공정의 탈지로는 수소 분위기입니다. 탈지 온도는 200도 이하이고 승온 속도는 0.8도/분입니다. , 바인더 폴리머 성분인 고밀도 폴리에틸렌을 제거하고 상호 연결된 구멍을 형성한다. 450도 이후 4도/분의 속도로 800도까지 급격하게 승온한 후 45분 동안 유지하여 바인더 내의 폴리머 성분을 완전히 분해하고 블랭크의 탈지 및 예비소결을 완료한다.

5. 소결
소결은 진공 0.1 Pa의 진공 소결로에서 수행되었습니다.
소결 공정은 다음과 같다: 4도/분의 가열 속도로 1000도까지 시작하고, 45분 동안 유지한 다음 6도/분에서 소결 온도 1 380±10(도)까지 빠르게 상승하고, 45분 동안 유지한 다음 실온으로 식힙니다. 소결 온도는 가능한 한 안정적이어야 하며, 소결 온도는 섭씨 수십도 변동하므로 소결 밀도가 10% 변동하고 수축률이 3% 변동할 수 있습니다.
최종 제품의 치수 정확도 및 기계적 특성:
완성된 부품(그림 3 참조)의 경우 부품과 함께 준비된 표준 샘플에 대해 금속 조직 분석 및 기계적 성능 테스트를 수행했습니다. 부품의 금속 조직은 순수한 오스테나이트이며 기계적 성능 테스트 결과: 항복 강도는 220MPa, 인장 강도는 510MPa, 연신율은 45%입니다.
8% . 임의로 10개를 취하여 측정한 평균 밀도는 이론 밀도의 98.8%였다. 기본적으로 이론적 성능 지수에 도달하여 사용 요구 사항을 충족합니다. 구조와 크기는 정밀도 요구 사항을 충족하며 가공이 필요하지 않습니다.

감지 시스템

금속 사출 성형 공정