[เทคโนโลยี] เทคโนโลยีการฉีดขึ้นรูปโลหะใหม่: μ- รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับกระบวนการ MIM และ 2C-MIM

[เทคโนโลยี] เทคโนโลยีการฉีดขึ้นรูปโลหะใหม่: μ- รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับกระบวนการ MIM และ 2C-MIM

อันที่จริงแล้วไม่ใช่เทคโนโลยีใหม่เกินไป ถูกใช้ในการผลิตแล้ว^_^

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีเป้าหมายในการผลิตโลหะและโลหะผสมที่สามารถใช้สำหรับการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กและพื้นผิวโครงสร้างระดับจุลภาคได้เป็นจำนวนมาก กระบวนการฉีดขึ้นรูปโลหะระดับจุลภาคจึงได้รับการพัฒนาขึ้น ( μ- MIM) μ- MIM ได้ปรับปรุงความพร้อมใช้งานของโลหะและโลหะผสมสำหรับการใช้งานขนาดเล็ก เช่น วัสดุใหม่ที่มีเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูง ความแข็งแรงและความเหนียว ตลอดจนการนำความร้อนและอำนาจแม่เหล็ก

นอกจากนี้ เมื่อเปรียบเทียบกับการฉีดขึ้นรูปพลาสติกระดับไมโครแล้ว μ- กระบวนการผลิต bimetal ที่พัฒนาโดย MIM ทำให้สามารถเชื่อมต่อวัสดุโลหะที่แตกต่างกันสองชนิดเข้าด้วยกัน (bimetal co-injection) ในระหว่างกระบวนการฉีดขึ้นรูป

บรรณาธิการตัวเล็กดึงเนื้อหาบางส่วนจากงานอุตสาหกรรมและแนะนำสถานการณ์ปัจจุบันของกระบวนการทั้งสองนี้โดยสังเขป

1. Bimetal co-injection 2C-MIM (2-Component MIM)

[เทคโนโลยี] เทคโนโลยีการฉีดขึ้นรูปโลหะใหม่: μ- รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับกระบวนการ MIM และ 2C-MIM

พื้นผิวที่มีรูพรุนและวัสดุปลูกถ่ายไททาเนียมชั้นในที่มีความหนาแน่นสูง

เป็นวิธีการผลิตชิ้นส่วนโลหะคู่ กระบวนการ 2C-MIM (Two-Component MIM) ได้รับการพัฒนาขึ้น ข้อได้เปรียบหลักของกระบวนการ 2C-MIM คือในกระบวนการผลิตเดียว สามารถรวมวัสดุสองชนิดที่มีคุณสมบัติต่างกันเข้าด้วยกันได้โดยตรง ซึ่งช่วยลดการดำเนินการเชื่อมต่อที่ตามมา (เช่น การเชื่อม การตอกหมุด การประกอบยึด ฯลฯ)

ช่วงของชิ้นส่วนที่ 2C-MIM สามารถผลิตได้ ได้แก่ ชิ้นส่วนกลวงที่มีโครงสร้างภายในที่ซับซ้อน ไปจนถึงชิ้นส่วนที่ถอดออกได้อย่างยืดหยุ่น

จุดประสงค์ของการศึกษาทั้งหมดคือการผลิตชิ้นส่วนทางวิศวกรรมด้วยฟังก์ชันการทำงานที่ได้รับการปรับปรุงด้วยต้นทุนที่เหมาะสม สำหรับชิ้นส่วนที่สึกหรอง่าย วัสดุที่แข็งหรือทนทานต่อการสึกหรอสามารถใช้ได้เฉพาะสำหรับการเสริมแรงเฉพาะที่ส่วนสำคัญ เช่น พื้นผิวที่มีแรงเสียดทาน และชิ้นส่วนโครงสร้างอื่นๆ สามารถทำจากวัสดุที่มีราคาค่อนข้างต่ำได้

ในการผลิตชิ้นส่วนโลหะคู่ การเข้าใจรูปร่างการฉีดขึ้นรูปของวัสดุฉีดสองชนิดนั้นไม่เพียงพอ กุญแจสำคัญคือวัสดุทั้งสองจะต้องสามารถเผาในเตาเผาเดียวกันและภายใต้บรรยากาศการเผาเดียวกันได้ เนื่องจากการหดตัวของทั้งสองส่วนแตกต่างกันระหว่างการเผา อาจทำให้เกิดการหลุดร่อนหรือแตกร้าวได้ นอกจากนี้ เมื่อเฟสที่เป็นอันตรายก่อตัวขึ้น ส่วนประกอบที่เป็นโลหะผสมจะฟุ้งกระจายไปตามขอบ ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของวัสดุลดลง

[เทคโนโลยี] ใหม่การฉีดขึ้นรูปโลหะเทคโนโลยี: μ- รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับกระบวนการ MIM และ 2C-MIM

17-4ตัวอย่างแรงดึงคอมโพสิต PH/316L เตรียมโดยการฉีดร่วม

ด้วยการประสานปัจจัยการประมวลผล คุณภาพของชิ้นส่วน 2C-MIM จึงสามารถปรับให้เหมาะสมได้ เนื่องจากความสามารถเฉพาะตัว ชิ้นส่วนสามารถมีคุณสมบัติของวัสดุที่แตกต่างกันโดยไม่ต้องดำเนินการประกอบใดๆ ดังนั้นกระบวนการ 2C-MIM จะขยายตลาดแอปพลิเคชันของอุตสาหกรรม MIM ได้อย่างแน่นอน

2. กระบวนการฉีดขึ้นรูปโลหะขนาดเล็ก ( μ- MIM )

[เทคโนโลยี] เทคโนโลยีการฉีดขึ้นรูปโลหะใหม่: μ- รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับกระบวนการ MIM และ 2C-MIM

ถังปฏิกิริยาสแตนเลสแบบไมโครอินเจ็คชั่น

ผลิตภัณฑ์และระบบมีแนวโน้มที่จะย่อส่วน ซึ่งหมายความว่าโครงสร้างและส่วนการทำงานในระบบที่ซับซ้อนจะมีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ

สิ่งนี้ไม่เพียงต้องการการใช้วัสดุขั้นสูงที่มีคุณสมบัติทางกายภาพที่เหมาะสมเท่านั้น แต่ยังต้องทำให้คุณสมบัติทางเรขาคณิตมีขนาดเล็กลงด้วย เพื่อเพิ่มจำนวนของฟังก์ชันแบบบูรณาการ

ดังนั้นจึงจำเป็นต้องพัฒนาวิธีการที่มีประสิทธิภาพสูงและเชื่อถือได้สำหรับการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กหรือชิ้นส่วนโครงสร้างขนาดเล็ก μ- ชิ้นส่วนโครงสร้างขนาดเล็กที่ผลิตโดย MIM สามารถใช้แทนชิ้นส่วนพลาสติกเพื่อให้ได้ข้อได้เปรียบด้านคุณสมบัติเชิงกล ทนทานต่อการกัดกร่อน หรืออุณหภูมิสูง ประสิทธิภาพของวัสดุโลหะ

ความสำเร็จของกระบวนการผลิตใหม่นี้ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่ากระบวนการแข่งขันถูกจำกัดด้วยวัสดุที่สามารถแปรรูปได้หรือกำลังการผลิตขนาดใหญ่ และไม่มีโกโก้ชนิดใดทดแทน μ- MIM ได้

เทคโนโลยี LIGA (การผสมผสานระหว่างการถ่ายภาพด้วยแสงและการขึ้นรูปด้วยไฟฟ้า) โดยทั่วไปใช้ได้กับรูปทรงเรขาคณิต 2 มิติเท่านั้น และถูกจำกัดโดยการเลือกใช้วัสดุด้วยไฟฟ้า

เทคโนโลยีอื่นๆ เช่น วิธีการผลิตไมโครไฟฟ้าเคมี การกัดระดับไมโคร และเทคโนโลยีการเจียรระดับไมโคร ล้วนมาจากอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ซิลิกอน และทั้งหมดนี้มีความสามารถในการแก้ปัญหาที่มีขนาดเล็กเพียง 1 μ ความสามารถของคุณสมบัติ m อย่างไรก็ตาม ไม่เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วน 3 มิติจำนวนมาก

ตอนนี้ ใช้ μ- ขนาดคุณลักษณะของชิ้นส่วนขนาดเล็กที่ผลิตโดย MIM สามารถมีขนาดเล็กได้ถึง 5 μ m อย่างไรก็ตาม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน ตัวอย่างเช่น ตามลักษณะการไหลหรือรูปร่างของชิ้นส่วน ผู้คนได้พัฒนาวัสดุฉีดพิเศษระดับ μ- Submicron หรือนาโนเมตรที่เป็นไปได้อย่างสมบูรณ์ซึ่ง MIM ต้องการ

โดยทั่วไปแล้ว สำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็ก MIM สามารถทำซ้ำคุณลักษณะต่างๆ ได้ประมาณ 10 เท่าของขนาดอนุภาคเฉลี่ย ซึ่งเหมาะสำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กโดยเฉพาะ หากคุณต้องการสร้างชิ้นงานที่เล็กลง คุณต้องใช้แป้งที่ละเอียดกว่า ขณะนี้มีจำหน่ายผงโลหะ 1 μ m. ผงบางชนิดมีความว่องไวเกินกว่าจะผลิตผงที่มีขนาดเท่านี้ได้ (เช่น Ti) ในขณะที่ผงโลหะอื่นๆ ผลิตได้ง่ายกว่าโดยการทำให้เป็นละอองแบบพิเศษ (เช่น เหล็กกล้าไร้สนิม)

หากช่วงขนาดอนุภาคของผงน้อยกว่า 1um ควรใช้วัสดุฉีดพิเศษเพื่อปรับให้เข้ากับปัญหาที่เกิดจากการฉีดขึ้นรูปพื้นที่ผิวขนาดใหญ่และการล้างคราบไขมันของผง

[เทคโนโลยี] เทคโนโลยีการฉีดขึ้นรูปโลหะใหม่: μ- รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับกระบวนการ MIM และ 2C-MIM

เกียร์และใบพัดสแตนเลสแบบไมโครอินเจคชั่น

ตอนนี้? μ- MIM ยังอยู่ในขั้นตอนการเพาะปลูก และโดยทั่วไปกำลังพัฒนาควบคู่ไปกับกระบวนการ 2C-MIM ประการแรก ทั้งสองกระบวนการนี้ถูกนำมาใช้ในการผลิต แต่ทั้งสองอยู่ในขั้นตอนการแนะนำเทคโนโลยีและการศึกษาความเป็นไปได้ของชิ้นส่วนขนาดเล็กหรือชิ้นส่วนโครงสร้างขนาดเล็กต่างๆ

ระหว่างทางสู่ความสำเร็จในการเข้าสู่ตลาด วัตถุประสงค์ในการวิจัยและพัฒนาเชิงแข่งขันเบื้องต้นคืองานหลัก แต่เน้นไปที่ 2C ในอุตสาหกรรมเท่านั้น- μ- ความเป็นไปได้ของ MIM ในการพัฒนาวัสดุและกระบวนการผลิตควบคู่ไปกับการศึกษาด้านวิศวกรรมและเทคนิค บุคลากรสามารถบรรลุความก้าวหน้าอย่างแท้จริง