Mikroformsprutningsteknik i metallpulver

Mikroformsprutningsteknik i metallpulver

Formsprutning av metallpulver(MPIM) är en ny formningsteknik för delar och komponenter, som kombinerar traditionell pulvermetallurgiteknologi med modern plastformsprutningsteknik. Den största egenskapen med denna teknik är att den direkt kan tillverka delar med slutlig form, minimera mängden bearbetning och spara råmaterial och lösa problemet med svår formning av produkter med komplex form som har besvärat pulvermetallurgiområdet i många år; Dessutom är materialanpassningsförmågan för denna teknik bred. Alla metaller, legeringar, keramik etc. som kan göras till pulver kan göras till delar med denna teknik. Dessutom kan denna teknik också realisera helautomatisk kontinuerlig produktion, med hög produktionseffektivitet, utmärkt materialprestanda och hög produktdimensionell noggrannhet, så den har blivit mycket uppskattad.

Den grundläggande processen för denna teknik är som följer: för det första blandas det fasta pulvret med en viss polymer och tillsatskomponent jämnt, och efter granulering injiceras det granulära materialet i formhåligheten av formsprutningsmaskinen i uppvärmningstillståndet för kondensation Därefter avlägsnas bindemedlet i det formande ämnet genom kemisk eller termisk sönderdelning, och slutligen erhålls slutprodukten genom sintring och förtätning.

Under senare år har utvecklingen av mikrosystemteknik inom olika områden gått mycket snabbt. Samtidigt har högre krav ställts för tillverkning av tredimensionella mikrokomplexa komponenter som används inom mikroteknik. Förhoppningen är att mikrokomponenterna kan uppnå storskalig produktion samtidigt som de uppfyller prestandakraven. Huvudkomponenterna i mikrosystemet inkluderar mikroformar, mikromekaniska strukturer för sensorer och acceleratorer, biosensorer, mikrovätskekomponenter, mikroreaktorer etc. Dessa komponenter är komplexa till formen och små i volym. Med hjälp av befintliga mikrobearbetningsteknologier som mikroskärning, laserskärning, kiseletsning etc. är produktionseffektiviteten låg, och det är omöjligt att utföra storskalig produktion. Under de senaste åren har pulvermikroformsprutningstekniken utvecklad på basis av pulverformsprutning den mest potentiella beredningstekniken för att realisera storskalig produktion av mikrokomponenter.

Pulvermikroformsprutningsteknik är en slags formningsteknik utvecklad på basis av traditionell pulverformsprutningsteknik för delar med storlek mindre än 1 mikron. Den används främst för att kontinuerligt tillverka delar med mikrostrukturyta och mikrostruktur. Dess grundläggande processsteg är i princip desamma som traditionell pulverformsprutning. Ytkvaliteten och porositeten hos de preparerade delarna kan kontrolleras genom att välja originalpulvret och lämpliga sintringsförhållanden. Till skillnad från traditionell pulverformsprutning är den genomsnittliga partikelstorleken för pulver som valts för pulvermikroformsprutning i allmänhet mindre än 1~2 mikron för att underlätta tillverkningen av mikrostrukturer; För det andra, på grund av ökningen av pulvrets specifika ytarea, krävs ett lim med låg viskositet men tillräcklig styrka för att underlätta mikroformsprutningen och undvika skador på det gröna ämnet under urformningen. Dessutom, för att förhindra bildandet av deformation, sprickor och bubblor, är mikroformsprutningstekniken strängare på processförhållandena för avfettning och sintring.

För närvarande är Tyskland, Japan, Singapore, USA och Storbritannien de största länderna i världen som bedriver denna teknikforskning. Bland dem tog Tyskland ledningen och uppnådde enastående resultat. Kinas Beijing University of Science and Technology, Central South University och Dalian University of Technology har också genomfört en rad forskningsarbeten inom detta område. Till exempel har Beijing University of Science and Technology utvecklat en form för pulvermikroformsprutning med oberoende immateriella rättigheter och lämplig för traditionella formsprutningsmaskiner; Med karbonyljärnpulver och järn-nickellegeringspulver som råmaterial, realiserades pulvermikroformsprutningen av mikroredskap med en diameter på mindre än 1 mm framgångsrikt på den traditionella formsprutningsmaskinen.