MIM Katmanlı Üretim

mim katkılı üretim yüksek hacimlerde küçük, karmaşık metal parçalar üretmek için endüstriyel bir süreci ifade eder. Kompozit bir metal tozu hammaddesi, enjeksiyon kalıplama ekipmanı kullanılarak yeşil hal şekline getirilir, debound yapılır ve ardından tam yoğunluk elde etmek için sinterlenir.

MIM, polimer enjeksiyon kalıplama ve yeşil şekillendirmenin geometrik esnekliğini metal alaşımların performans kabiliyeti ile birleştirir. Katmanlı üretim süreçleri seçenekleri artırırken, bu kılavuz MIM bileşimlerini, özelliklerini, uygulamalarını, spesifikasyonlarını, süreç akışlarını, tedarikçileri, ödünleşimleri ve SSS'leri kapsamaktadır.

MIM Alaşımlarının Bileşimi

MIM hammaddesi olarak birçok bileşim mevcuttur:

Malzeme	Yaygın Alaşımlar	Genel Bakış
Paslanmaz çelik	316L, 17-4PH, 420	Korozyona dayanıklı, yüksek sertlik, tıbbi kullanımlar için
Takım çeliği	H13, P20	Yüksek mukavemet, ısı direnci, kalıplanmış takımlar için
Alüminyum alaşım	2024, 6061, 7075	Hafif, yüksek mukavemet/ağırlık oranı
Titanyum alaşımı	Ti-6Al-4V	Havacılık ve uzay kullanımları için korozyon direnci ve yüksek mukavemet ile hafif
Nikel alaşımı	Inconel 625 ve 718	Turbo makineler için uygun ısı/korozyon direnci
Tungsten	WHA, WC	Dengeleme uygulamaları için mükemmel olan son derece yüksek yoğunluk

İhtiyaca bağlı olarak hem standart hem de özel formülasyonlar mevcuttur.

Özellikleri mim katkılı üretim

Performans gereksinimlerine göre uyarlanmış bileşime ek olarak, ortaya çıkan temel özellikler şunlardır:

Mülkiyet	Açıklama
Yoğunluk	Saf metale yakın yoğunluktan 95% teorik yoğunluğun üzerine kadar değişir
Çekme mukavemeti	Takviye stratejilerine bağlı olarak 250 MPa ila 1300 MPa'nın üzerinde
Sertlik	Alaşım seçimine bağlı olarak 70 HRC'ye kadar ulaşılır
Korozyon direnci	Seçilen bileşimlere bağlı olarak değişen direnç seviyeleri mümkündür
Yüzey pürüzlülüğü	Kalıplanmış olarak <6 μm Ra kaplama/parlatma sonrası <0,2 μm Ra'ya kadar
Karmaşık geometri	Kalıplama, diğer süreçlerle ulaşılamayan karmaşık şekillere izin verir
Özellik çözünürlüğü	Küçük yarıklar, delikler, ~100 μm'ye kadar dişler " elde edilebilir
Duvar kalınlığı	Geometriye göre kalıplanmış ~0,25 mm'ye kadar düşük duvarlar
Toleranslar	Metal AM'ye göre daha sıkı toleranslar, tipik ±0,3% boyutlar

Bu özellikler MIM'i son kullanım hassas bileşenleri için uygun hale getirmektedir.

MIM Katmanlı Üretim Uygulamaları

MIM'in geometrik esnekliği ve özel bileşimi çeşitli sektörlere uygundur:

Endüstri	Bileşen Örnekleri
Otomotiv	Dişliler, külbütör kolları, turboşarj bileşenleri
Havacılık ve Uzay	Türbin kanatları, pervaneler, nozul kılavuz kanatları
Ateşli Silahlar	Tetikler, emniyetler, sürgüler, ejektörler, namlular
Tıbbi/Dental	Neşter sapları, forsepsler, kafatası plakaları, kronlar
Petrol ve Gaz	Gövdeler, saplar, aktüatörler dahil valf parçaları
Mikro Elektronik	Kalkanlar, konektörler, pimler, ara parçalar, aktüatörler

MIM aynı zamanda seri üretim kalıplama/şekillendirme operasyonlarına uygun takım uçlarının oluşturulmasına da yardımcı olur.

MIM Hammadde Özellikleri

Hammadde özellikleri, tolerans ve özellik kabiliyeti için dikkatli bir kontrol gerektirir:

Parametre	Tipik Özellikler	Test Yöntemi
Toz parçacık boyutu	3 - 20 μm	Lazer kırınımı
Toz yükleme	>55 vol%	Termogravimetrik analiz
Toz görünür yoğunluğu	2,5 - 4 g/cm3	Hall akış ölçer
Musluk yoğunluğu	>4 g/cm3	Dokunarak hacim ölçer
Viskozite eğrisi	Kayma hızına bağlı	Kapiler reometri
Pelet boyutu dağılımı	2 - 4 g şekle duyarlı	Eleme

Bu özellikler, yeşil gövde ve sinterlenmiş mukavemet sağlarken kalıp akışını teşvik eder.

MIM Üretim Sürecine Genel Bakış

1. İstenilen toz + bağlayıcı sistemi ile kompozit hammadde geliştirmek
2. Hassas volümetrik atış kontrolü için hammaddeyi peletleyin
3. Sıkı toleranslara ve yüzey kalitesine sahip enjeksiyon kalıp parçaları
4. Kimyasal olarak bağları çözün ve polimer içeriğini çıkarın
5. >92% teorik yoğunlukta sinter peletleri
6. Geometri izin veriyorsa gerektiği gibi makine özellikleri
7. Gerekirse ek kaplama, ısıl işlem, kaplama vb. uygulayın
8. Üretim için kalite güvence testi ve doğrulama

Bu, yüksek hacimlerde güvenilirlik için optimize edilmeye devam ediyor.

MIM Ekipman ve Hammadde Tedarikçileri

Şirket	Malzemeler	Yetenekler
BASF	Geniş MIM alaşımları yelpazesi	Tam kaliteli hammaddeler
Sandvik Osprey	316L, 17-4PH, daha fazlası	Atomizasyon uzmanlığı MIM'e aktarıldı
MPP	Takım çelikleri, paslanmaz çelikler, özel	Önde gelen MIM ekipmanları da
CN Yenilikler	Özel alaşımlar	Yeni kompozisyonlar konusunda uzmanlar
Parmatech Corp	Ti alaşımları, takım çelikleri, Fe alaşımları, egzotikler	Ekipman ve hammaddeler

Tedarikçiler, anahtar teslim üretimi mümkün kılmak için kalıplama makineleri ve fırınlar gibi tamamlayıcı ekipmanlar sunmaktadır.

MIM AM Düşünüldüğünde Ödünleşimler

Artıları:

• Son derece karmaşık geometriler ve montajlar konsolide edildi
• Düzgün ince tanelerden elde edilen mükemmel mekanik özellikler
• Kalıplandığı gibi mükemmel yüzey kalitesi çözünürlüğü
• Kalifiye olduktan sonra kanıtlanmış seri üretim ölçeklenebilirliği
• Metal baskıya göre düşük hammadde israfı
• Mevcut enjeksiyon kalıplama teknik bilgisinden yararlanır

Eksiler:

• Hammadde formülasyonu ve kalıplama için yüksek ön maliyetler
• Yeni parçalar ve uygulamalar için yoğun kalifikasyon
• Birkaç kilonun altında sınırlı boyut aralığı
• Toz olarak mevcut alaşımlarla sınırlıdır
• Genellikle dövme parçalardan daha düşük nihai mukavemet
• Parça başına maliyet >10 bin hacme kadar diğer proseslerden daha yüksektir

MIM, köklü geçmişiyle küçük ve karmaşık metal bileşenler için en uygun çözümdür.

Sıkça Sorulan Sorular

MIM pratikte ne kadar küçük özellikleri kalıplayabilir?

Tipik alt aralık sınırları, delik çapı için 100-150 mikron civarındadır ve kalıp duvar kalınlıkları 0,3 mm (~12 thou) civarındadır, belirli geometrilerde daha incedir.

MIM parçaları için boyut aralığı sınırlarını ne belirler?

Sarkma veya bozulma olmadan yaklaşık 5" akış uzunluğunun üzerindeki ince duvarlı şekillerin işlenmesinde genel zorluk. Maksimum kalınlık tipik olarak 0,5 inç'in altında ve ağırlıklar 5 pound aralığında.

MIM işlevsel olarak derecelendirilmiş (FGM) kompozitlere izin verir mi?

Evet, gelişmiş kalıplama süreçleri artık üretim sırasında tek bir kalıplanmış bileşen içinde özel gözeneklilikleri veya uzamsal olarak derecelendirilmiş çoklu toz hammaddelerini desteklemektedir.

MIM hammaddesi olarak ticari olarak kaç alaşım mevcuttur?

60'tan fazla temel formülasyon mevcuttur - 300 serisi paslanmaz çelikler toplam pazarın 50%'sinden fazlasını oluşturmakta, ardından takım çelikleri, titanyum alaşımları ve nikel süper alaşımları büyüme göstermektedir.

MIM'i tipik olarak hangi son işlem süreçleri takip eder?

Yaygın ikincil işlemler arasında namlu bitirme/vibrasyonlu çapak alma, yüzey taşlama, bilyeli çekiçleme, lazer markalama, pasivasyon, kaplama, ısıl işlem, birleştirme ve denetim yer alır.

daha fazla 3D baskı süreci öğrenin