Аддитивное производство MIM
Оглавление
аддитивное производство mim Это промышленный процесс изготовления небольших сложных металлических деталей в больших объемах. Композитное металлическое порошковое сырье формуется в форму зеленого цвета на литьевом оборудовании, деформируется, а затем спекается до достижения полной плотности.
MIM сочетает в себе геометрическую гибкость литья полимеров под давлением и зеленого формования с эксплуатационными возможностями металлических сплавов. В связи с расширением возможностей аддитивного производства в данном руководстве рассматриваются составы, свойства, области применения, спецификации, технологические процессы, поставщики, компромиссы и часто задаваемые вопросы.
![MIM Аддитивное производство 1 аддитивное производство mim](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/H13-Powder.jpg)
Состав сплавов для MIM
В качестве сырья для MIM могут использоваться различные композиции:
Материал | Распространенные сплавы | Обзор |
---|---|---|
Нержавеющая сталь | 316L, 17-4PH, 420 | Коррозионная стойкость, высокая твердость, для использования в медицине |
Инструментальная сталь | H13, P20 | Высокая прочность, термостойкость, для изготовления литьевой оснастки |
Алюминиевый сплав | 2024, 6061, 7075 | Легкий вес, высокое соотношение прочности и массы |
Титановый сплав | Ti-6Al-4V | Легкий вес, коррозионная стойкость и высокая прочность для использования в аэрокосмической отрасли |
Никелевый сплав | Инконель 625 и 718 | Термо/коррозионная стойкость подходит для турбомашин |
Вольфрам | WHA, WC | Исключительно высокая плотность идеально подходит для балансировочных приложений |
В зависимости от потребностей предлагаются как стандартные, так и индивидуальные рецептуры.
Свойства аддитивное производство mim
Помимо состава, соответствующего эксплуатационным требованиям, ключевыми свойствами являются:
Недвижимость | Описание |
---|---|
Плотность | Диапазон от плотности, близкой к плотности чистого металла, до теоретической плотности, превышающей 95% |
Прочность на разрыв | От 250 МПа до более 1300 МПа в зависимости от стратегии армирования |
Твердость | В зависимости от выбора сплава достигается твердость до 70 HRC |
Коррозионная стойкость | Возможны различные уровни сопротивления в зависимости от выбранного состава |
Шероховатость поверхности | В литом состоянии <6 мкм Ra до <0,2 мкм Ra после плакирования/полировки |
Сложная геометрия | Формование позволяет создавать сложные формы, недостижимые при использовании других технологий |
Разрешение характеристик | Достижение малых размеров пазов, отверстий, резьбы до ~100 мкм |
Толщина стенки | Стенки толщиной до ~0,25 мм, формованные с учетом геометрии |
Допуски | Более жесткие допуски по сравнению с металлическими АМ, типичные ±0,3% от размеров |
Эти возможности позволяют использовать MIM для изготовления прецизионных деталей конечного потребления.
Области применения аддитивного производства MIM
Геометрическая гибкость и индивидуальный состав MIM подходят для различных отраслей промышленности:
Промышленность | Примеры компонентов |
---|---|
Автомобильная промышленность | Шестерни, коромысла, компоненты турбокомпрессора |
Аэрокосмическая промышленность | Лопатки турбин, рабочие колеса, направляющие лопатки сопел |
Огнестрельное оружие | Триггеры, предохранители, затворы, эжекторы, дула |
Медицина/стоматология | Рукоятки скальпелей, пинцеты, черепные пластины, коронки |
Нефть и газ | Детали клапанов, включая корпуса, штоки, приводы |
Микроэлектроника | Щиты, разъемы, штифты, прокладки, приводы |
MIM также помогает создавать инструментальные вставки, способные выполнять операции литья/формовки в массовом производстве.
Технические характеристики сырья для MIM
Свойства исходного сырья требуют тщательного контроля допусков и характеристик:
Параметр | Типовая спецификация | Метод испытания |
---|---|---|
Размер частиц порошка | 3 - 20 мкм | Дифракция лазерного излучения |
Загрузка порошка | >55 об1ТП3Т | Термогравиметрический анализ |
Кажущаяся плотность порошка | 2,5 - 4 г/см3 | Расходомер Холла |
Плотность отвода | >4 г/см3 | Отводной волюметр |
Кривая вязкости | Зависимость от скорости сдвига | Капиллярная реометрия |
Гранулометрический состав | 2 - 4 г чувствительны к форме | Просеивание |
Эти характеристики способствуют обтеканию формы, обеспечивая прочность "зеленого тела" и спеченного материала.
Обзор производственного процесса MIM
- Разработать композиционное сырье с требуемой системой порошок + связующее
- Гранулирование сырья для точного контроля объемного расхода
- Детали для литья под давлением с жесткими допусками и чистотой поверхности
- Химическое дебиндирование и удаление полимерного содержимого
- Спекание окатышей с теоретической плотностью >92%
- Обработка деталей по мере необходимости, если позволяет геометрия
- При необходимости нанести дополнительное гальваническое покрытие, термообработку, покрытие и т.д.
- Проверка качества и валидация для производства
Она по-прежнему оптимизирована для обеспечения надежности при больших объемах производства.
Поставщики оборудования и сырья для MIM
Компания | Материалы | Возможности |
---|---|---|
BASF | Широкий спектр сплавов для MIM | Полноценное качественное сырье |
Sandvik Osprey | 316L, 17-4PH, подробнее | Опыт распыления передан в MIM |
MPP | Инструментальные стали, нержавеющие стали, нестандартные | Ведущее оборудование для MIM тоже |
CN Innovations | Нестандартные сплавы | Специалисты по созданию новых композиций |
Parmatech Corp | Сплавы Ti, инструментальные стали, сплавы Fe, экзотика | Оборудование и сырье |
Поставщики предлагают дополнительное оборудование, например, формовочные машины и печи, позволяющие организовать производство "под ключ".
Компромиссы при рассмотрении MIM AM
Плюсы:
- Консолидация геометрий и узлов высокой сложности
- Отличные механические свойства за счет равномерного мелкозернистого состава
- Отличное разрешение поверхности при формовке
- Доказанная возможность масштабирования массового производства после прохождения сертификации
- Низкий уровень отходов сырья по сравнению с печатью на металле
- Использование существующего ноу-хау в области литья под давлением
Конс:
- Высокие первоначальные затраты на подготовку сырья и оснастку
- Интенсивная квалификация новых деталей и приложений
- Ограниченный диапазон размеров - менее нескольких килограммов
- Ограничение на сплавы, выпускаемые в виде порошков
- Как правило, предел прочности ниже, чем у поковок
- Стоимость одной детали выше, чем в других процессах, пока объем не превысит 10 тыс. штук
MIM - это оптимальный вариант для изготовления небольших сложных металлических деталей.
![MIM Аддитивное производство 5 аддитивное производство mim](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/D2.jpg)
Часто задаваемые вопросы
Насколько мелкие детали можно практически формовать с помощью MIM?
Типичные нижние пределы диапазона составляют около 100-150 мкм для диаметра отверстий и толщины стенок пресс-формы около 0,3 мм (~12 тыс.), в некоторых геометриях тоньше.
Чем определяются границы диапазона размеров для деталей MIM?
Общие трудности при работе с тонкостенными формами длиной более 5" без провисания и деформации. Максимальная толщина обычно не превышает 0,5", а вес - до 5 фунтов.
Позволяет ли MIM создавать функционально-градиентные (FGM) композиты?
Да, современные технологии формования позволяют в процессе изготовления детали в одной пресс-форме создавать пористость или пространственно градировать многопорошковое сырье.
Сколько сплавов коммерчески доступны в качестве сырья для MIM?
Существует более 60 базовых рецептур - нержавеющие стали 300-й серии составляют более 50% от общего объема рынка, затем растут инструментальные стали, титановые сплавы и никелевые суперсплавы.
Какие процессы отделки обычно следуют за MIM?
К числу распространенных вторичных операций относятся доводка/вибрационное удаление заусенцев, шлифование поверхности, упрочнение, лазерная маркировка, пассивация, нанесение гальванического покрытия, термообработка, соединение и контроль.
Поделиться
Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
Электронная почта
MET3DP Technology Co., LTD - ведущий поставщик решений для аддитивного производства со штаб-квартирой в Циндао, Китай. Наша компания специализируется на производстве оборудования для 3D-печати и высокопроизводительных металлических порошков для промышленного применения.
Сделайте запрос, чтобы получить лучшую цену и индивидуальное решение для вашего бизнеса!
Похожие статьи
О компании Met3DP
Воспроизвести видео
Последние обновления
Наш продукт
CONTACT US
Есть вопросы? Отправьте нам сообщение прямо сейчас! После получения Вашего сообщения мы всей командой выполним Ваш запрос.
Получите информацию о Metal3DP
Брошюра о продукции
Получить последние продукты и прайс-лист
![металлический 3dp логотип малый](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/metal-3dp-logo-small.png)
Металлические порошки для 3D-печати и аддитивного производства
КОМПАНИЯ
ПРОДУКТ
ИНФОРМАЦИЯ О КОНТАКТЕ
- Город Циндао, Шаньдун, Китай
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731