Design för tillverkning av MIM-delar (processdesign & post-sintringsbearbetning)

Design för tillverkning av MIM-delar (processdesign & post-sintringsbearbetning)

Design för tillverkning av MIM-delar

1.8 Hål och spår

Förutom att reducera detaljkvaliteten och bilda samma väggtjocklek, är hål och spår också en användbar funktionell strukturell egenskap hos MIM-delar, och ökar i allmänhet inte detaljpriset.

Att lägga till hål och slitsar kommer dock att öka komplexiteten hos formen, som visas i figur 8-a, vilket måste öka formkostnaden. Hålet vinkelrätt mot skiljelinjen är det enklaste att bilda och den lägsta kostnaden. Även om hålet parallellt med delningslinjen är lätt att forma, måste det läggas till en glidare eller hydraulcylinder, vilket kommer att öka kostnaden för tillverkning av formen i ett tidigt skede.

Det interna anslutningshålet kan utformas, som visas i figur 8-b. För att förhindra problemen med tätning och gradning måste denna design noggrant övervägas.

Om möjligt bör ett hål göras i ett D-format hål för att göra ett plan på kärnstången, för att förbättra tätningen av formen. Annars måste de matchande delarna göras till en bågyta, och dess tunna skäregg kommer att orsaka onormalt slitage.

Design för tillverkning av MIM-delar (teknologisk design och bearbetning efter sintring) - hål och spår

Bild 8-a Hål och spår

Design för tillverkning av MIM-delar (teknologisk design och bearbetning efter sintring) - hål och spår

Bild 8-b Hål och spår

1.9 Underskridande

Med den delade formen är den yttre underskärningen som visas i figur 9 lätt att forma på delningslinjen. För att tillverka denna form är det nödvändigt att öka formdelar, öka formkostnaderna och minska produktiviteten.

Vissa inre underskärningar kan göras med skjutreglage, och andra kan utformas med rörliga kärnor.

I designen av de flesta MIM-delar kan designers besluta att avbryta den interna underskärningen på grund av problemen med ökade kostnader och eventuell flash.

Design för tillverkning av MIM-delar (processdesign & post-sintringsbearbetning) - underskärning

Figur 9 Underskärning

1.10 Hällsystem

Injektionsmaterialet kommer in i formhåligheten genom porten. Med tanke på det höga metallinnehållet i MIM-injektionsmaterial är dessa grindar hos MIM i allmänhet mycket större än de för plastformsprutning.

Eftersom grinden vanligtvis lämnar spår där de färdiga delarna kommer ut ur formhåligheten, måste inställningen av grinden balansera den nödvändiga processen, funktion, storlekskontroll och estetik.

Det är bättre att ställa in porten på formens delningslinje, som visas i figur 10. På detta sätt kan flödesbanan för injektionsmaterialet påverka hålrummets vägg eller kärnstången.

Dessutom, för delar med olika väggtjocklek, är porten vanligtvis inställd på det tjockaste tvärsnittet för att få insprutningsmaterialet att flyta från den tjocka sektionen till den tunna sektionen. Sådan grind kan eliminera hål, spår, spänningskoncentration och effektivisera delens yta.

Om du vill använda flera hålrum för att tillverka delar måste du också överväga storleken och inställningen av grinden för att säkerställa att samma mängd injektionsmaterial tillförs varje hålighet under förutsättning av balanserad fyllnadshastighet.

Design för tillverkning av MIM-delar (processdesign & post-sintering processing) - grindsystem

Fig. 10 Hällsystem

1.11 Skiljelinje

Om möjligt bör orienteringen av alla strukturella egenskaper vara vinkelrät mot delningslinjen så att de formade delarna kan avlägsnas från formen.

I allmänhet förvandlas delningslinjen till provlinjen på delytan, vilket är det oundvikliga resultatet av kombinationen av två halvor av modellen.

I vissa fall, som ett exempel som visas i figur 13, bildas den geometriska formen av hela delen i den övre halvan av modellen. Vid denna tidpunkt kan delningslinjen bara vara längs delens nedre kant, och ingen delningslinje genereras. Vanligtvis kan modellen utformas för att separera längs den oansenliga kanten, för att "dölja" skiljelinjen.

Skiljelinjen är företrädesvis placerad på ett plan. Emellertid är det ibland nödvändigt att ändra den enkla formen för att skapa de nödvändiga strukturella egenskaperna.

En ökning av delarnas komplexitet kommer att öka tillverknings- och underhållskostnaderna för formen, men kostnaden kan reduceras vid gjutning av den strukturella egenskapen, annars krävs skärnings- eller monteringsoperationer.

Design för tillverkning av MIM-delar (processdesign & post-sintringsbearbetning) - avskiljningslinje

Figur 11 Skiljelinje

1.12 Dekorativa funktioner

Figur 12 visar märkningen, präglingen, artikelnummer, formnummer och hålnummeridentifieringsmärken, som enkelt formas i delens rätta läge utan att kostnaden för delen ökar.

Dessa funktioner kan vara framträdande eller konkava, och MIM-processen kan producera detaljer på hög nivå, inklusive skarp diamantprägling.

1.13 Sintrad delstöd

I processen med avfettning och sintring krymper den gröna kroppen av metallformsprutade MIM-delar med cirka 20 procent. För att minimera den möjliga distorsionen måste MIM-delarna stödjas ordentligt under sintringen av metallformsprutnings-MIM.

Vanligtvis placeras MIM-delar på platt keramik eller pallar.

Som visas i figur 13 är det bättre att utforma den platta plattan eller brickan för sintring så att den har ett stort plan eller ett plan som delas av flera delars strukturella egenskaper, så att standardstöd kan användas. MIM-delar med långa spännvidder, konsoler eller sårbara delar kan behöva stödjas av speciella stöd eller fixturer av delar. Dessa produktionskostnader är mycket höga.

Fig. 13 Stöd för sintrad del

II Efterföljande bearbetning av sintring

Eftersom toleransen för MIM-processen för formsprutning av metall är inom ± (0,3 procent - 0,5 procent), har många delar sintrats till den slutliga storleken. Om toleransen för en viss strukturell egenskap hos delen är relativt snäv, kan efterföljande bearbetning utföras.

Metallformsprutning MIM-delmaterial kan skäras, gängas, borras, dras och bearbetas, slipas eller svetsas som smidda delar.

För att förbättra hållfastheten och slitstyrkan hos hårdhetstestaren kan metallformsprutade MIM-delar också värmebehandlas.

Dessutom begränsar metallformsprutade MIM-delar vanligtvis den sammankopplade porositeten till mindre än 0,2 procent, så speciell ytförbehandling krävs inte för konventionell färgning och galvanisering.

III Slutsats

Utvecklingstrenden av metallformsprutning av MIM-delar i Nordamerika kan tydligt ses från det prisbelönta MIM-delsprojektet för design av pulvermetallurgidelar som hålls av MPIF varje år.

Från 1997 till 2001 var antalet prisbelönta delar som valts ut av MPIF i tävlingen om pulvermetallurgi 15 till 18 varje år. I kategorikolumnen med prisbelönta delar användes metallformsprutning MIM från 1997 till 2004, men från 2005 delades de prisbelönta metallformsprutade MIM-delarna in i sju kategorier: flyg/militär, medicinsk/dental, manuella verktyg /underhållning, elektronik/elektrisk, hårdvara/apparater, industrimotorer/styrenheter och andra kategorier.

Dessa indikerar att tillverkningen av MIM-delar genom formsprutning av metall har gått in i ett gradvis utvecklingsskede i Nordamerika.

På det kinesiska fastlandet, tack vare den starka efterfrågan på elektroniska digitala produkter för metallformsprutade MIM-delar, är stora och små MIM-företag distribuerade över hela landet, koncentrerade till Yangtze River Delta, Pearl River Delta, Peking och omgivande områden. Det är angeläget att kraftfullt främja den grundläggande kunskapen och tillverkningstillämpningen av MIM-delar på det kinesiska fastlandet, särskilt inom fler områden.