Mowldio Chwistrellu Metel
Mae mowldio chwistrelliad metel (MIM) yn broses gwaith metel lle mae metel powdr mân yn cael ei gymysgu â deunydd rhwymwr i greu "porthiant" sydd wedyn yn cael ei siapio a'i solidoli gan ddefnyddio mowldio chwistrelliad . Mae'r broses fowldio yn caniatáu i rannau cymhleth, cyfaint uchel gael eu siapio mewn un cam. Ar ôl mowldio, mae'r rhan yn cael gweithrediadau cyflyru i gael gwared ar y rhwymwr (dad-dynnu) a dwysáu'r powdrau. Mae cynhyrchion gorffenedig yn gydrannau bach a ddefnyddir mewn llawer o ddiwydiannau a chymwysiadau.
Mae ymddygiad porthiant MIM yn cael ei lywodraethu gan reoleg , astudio llaid, ataliadau, a hylifau eraill nad ydynt yn rhai Newtonaidd.
Oherwydd cyfyngiadau offer cyfredol, rhaid mowldio cynhyrchion gan ddefnyddio meintiau o 100 gram neu lai fesul "ergyd" i'r mowld. Gellir dosbarthu'r ergyd hon i geudodau lluosog, gan wneud MIM yn gost-effeithiol ar gyfer cynhyrchion bach, cymhleth, cyfaint uchel, a fyddai fel arall yn ddrud i'w cynhyrchu. Gall porthiant MIM gynnwys llu o fetelau, ond y rhai mwyaf cyffredin yw duroedd gwrthstaen, a ddefnyddir yn helaeth mewn meteleg powdr . Ar ôl y mowldio cychwynnol, tynnir y rhwymwr porthiant, ac mae'r gronynnau metel yn cael eu bondio a'u dwysáu er mwyn cyflawni'r priodweddau cryfder a ddymunir. Mae'r gweithrediad olaf fel arfer yn crebachu'r cynnyrch 15% ym mhob dimensiwn.
Mae'r farchnad mowldio chwistrelliad metel wedi tyfu o US $ 9 miliwn ym 1986, i UD $ 382 miliwn yn 2004 i fwy na UD $ 1.5 biliwn yn 2015. Technoleg gysylltiedig yw mowldio chwistrelliad powdr cerameg, gan arwain at gyfanswm gwerthiannau oddeutu US $ 2 biliwn. Mae'r rhan fwyaf o'r twf yn y blynyddoedd diwethaf wedi bod yn Asia.
Proses
Mae'r camau proses yn cynnwys cyfuno powdrau metel â pholymerau fel clymwyr a rhwymwyr polypropylen i gynhyrchu'r gymysgedd "porthiant" sy'n cael ei chwistrellu fel hylif i mewn i fowld gan ddefnyddio peiriannau mowldio chwistrellu plastig. Mae'r rhan wedi'i fowldio neu'r "rhan werdd" yn cael ei oeri a'i alldaflu o'r mowld. Nesaf, mae cyfran o'r deunydd rhwymwr yn cael ei dynnu gan ddefnyddio toddydd, ffwrneisi thermol, proses catalytig, neu gyfuniad o ddulliau. Mae'r rhan fregus a hydraidd (40 cyfaint y cant "aer") o ganlyniad, mewn cyflwr o'r enw'r cam "brown". Er mwyn gwella trin yn aml, mae'r dadflino a'r sintro yn cael eu cyfuno mewn un broses. Mae sintro yn cynhesu'r powdr i dymheredd ger y pwynt toddi mewn ffwrnais awyrgylch amddiffynnol i ddwysáu'r gronynnau gan ddefnyddio grymoedd capilari mewn proses o'r enw sintro . Mae rhannau MIM yn aml yn cael eu sinterio ar dymheredd bron yn ddigon uchel i gymell toddi rhannol mewn proses a elwir yn sintro cam hylif. Er enghraifft, gellir cynhesu dur gwrthstaen i 1350 i 1400 gradd Celsius). Mae cyfraddau trylediad yn uchel gan arwain at grebachu a dwysáu uchel. Os caiff ei berfformio mewn gwactod, mae'n gyffredin cyrraedd dwysedd solet 96-99%. Mae gan y metel cynnyrch terfynol briodweddau mecanyddol a chorfforol tebyg gyda rhannau wedi'u hanelio wedi'u gwneud gan ddefnyddio dulliau gwaith metel clasurol. Mae triniaethau gwres ôl-sintro ar gyfer MIM yr un fath â gyda llwybrau saernïo eraill, a chyda dwysedd uchel mae'r gydran MIM yn gydnaws â'r triniaethau cyflyru metel fel platio , pasio , anelio, carburizing, nitridio a chaledu dyodiad.
Y cymwysiadau
Mae'r ffenestr o fantais economaidd mewn rhannau wedi'u mowldio â chwistrelliad metel yn gorwedd mewn cymhlethdod a chyfaint ar gyfer rhannau maint bach. Mae deunyddiau MIM yn gymharol â metel a ffurfiwyd trwy ddulliau cystadleuol, a defnyddir cynhyrchion terfynol mewn ystod eang o gymwysiadau diwydiannol, masnachol, meddygol, deintyddol, drylliau, awyrofod a modurol . Mae goddefiannau dimensiwn o ± 0.3% yn gyffredin ac mae angen peiriannu ar gyfer goddefiannau agosach. Gall MIM gynhyrchu rhannau lle mae'n anodd, neu hyd yn oed yn amhosibl, cynhyrchu eitem yn effeithlon trwy ddulliau eraill o saernïo. Yn ddelfrydol, o leiaf manylebau 75 dimensiwn mewn cydran o ddim ond 25 mm o faint mwyaf a màs 10 g sydd orau - fel sy'n ofynnol er enghraifft ar gyfer achosion gwylio, plygiau ffôn cellog, a cholfachau gliniaduron. Yn nodweddiadol nid yw costau uwch ar gyfer dulliau gweithgynhyrchu traddodiadol sy'n gynhenid i gymhlethdod rhannol, megis edafedd mewnol / allanol, miniaturization, neu farcio hunaniaeth, yn cynyddu'r gost mewn gweithrediad MIM oherwydd hyblygrwydd mowldio chwistrelliad.
Ymhlith y galluoedd dylunio eraill y gellir eu gweithredu yng ngweithrediad MIM mae codau cynnyrch, rhan-rifau, neu stampiau dyddiad; rhannau a weithgynhyrchir i'w pwysau net gan leihau gwastraff a chost deunydd; Dwysedd wedi'i reoli i o fewn 95-98%; Cyfuno rhannau a Geometrau 3D Cymhleth .
Mae'r gallu i gyfuno sawl gweithrediad yn un broses yn sicrhau bod MIM yn llwyddo i arbed amseroedd arwain yn ogystal â chostau, gan ddarparu buddion sylweddol i weithgynhyrchwyr. Gallai'r broses mowldio chwistrelliad metel fod yn dechnoleg werdd oherwydd y gostyngiad sylweddol mewn gwastraff o'i gymharu â dulliau gweithgynhyrchu "traddodiadol" fel peiriannu CNC 5 echel. Fodd bynnag, mae rhai o'r gweithrediadau hŷn yn cynhyrchu allyriadau gwenwynig fel fformaldehyd, yn cael gwared â thoddyddion clorinedig, ac mae'n rhaid iddynt losgi cwyr neu bolymerau eraill, gan arwain at allyriadau nwyon tŷ gwydr.
Mae ystod eang o ddeunyddiau ar gael wrth ddefnyddio'r broses MIM. Mae prosesau gwaith metel traddodiadol yn aml yn cynnwys cryn dipyn o wastraff deunydd, sy'n gwneud MIM yn opsiwn effeithlon iawn ar gyfer saernïo cydrannau cymhleth sy'n cynnwys aloion drud / arbennig ( crôm cobalt , dur gwrthstaen 17-4 PH , aloion titaniwm a charbidau twngsten ). Mae MIM yn opsiwn ymarferol pan fydd angen manylebau waliau tenau iawn (h.y., 100 micrometr). Yn ogystal, mae gofynion cysgodi EMI ( Ymyrraeth Electromagnetig ) wedi cyflwyno heriau unigryw, sy'n cael eu cyflawni'n llwyddiannus trwy ddefnyddio aloion arbenigol.