Co to jest formowanie wtryskowe metali?
Formowanie wtryskowe metali (MIM) to proces, w którym metal jest sproszkowany, mieszany i umieszczany w formie w celu utworzenia stałych części i elementów wyposażenia. Mieszanka sproszkowanego metalu i materiału wiążącego, znana jako surowiec, ma ograniczoną ilość, dzięki czemu formowanie wtryskowe metalu jest idealne dla małych, szczegółowych części. Zastosowania tego procesu obejmują części maszyn, narzędzia dentystyczne i wyposażenie broni palnej, i wszystkie one na ogół obejmują małe i złożone części.
Metalurgia proszków to technika, która określa, jakie rodzaje metalu można przekształcić w proszek, aby mógł wystąpić proces formowania wtryskowego metalu. Dostępne są różne strategie tworzenia proszku metalicznego, takie jak osadzanie fizyczne, mielenie, atomizacja, reakcje chemiczne lub wirowanie. Rodzaj strategii proszkowej zależy w dużym stopniu od rodzaju sproszkowanego metalu i jego specyficznych właściwości.
Po wytworzeniu proszku metalowego miesza się go ze spoiwem, który jest materiałem złożonym z różnych wosków i tworzyw sztucznych. Powstała mieszanina, zwana surowcem, jest następnie gotowa do wstrzyknięcia do formy. Ze względu na podobieństwa między surowcem i stopionym tworzywem sztucznym stosowanym w zwykłym formowaniu wtryskowym, ten sam sprzęt do formowania wtryskowego może być stosowany do formowania wtryskowego metalu. Surowiec wtryskuje się do urządzenia do formowania w niewielkiej ilości zwanej śrutem, który następnie pozostawia się do ochłodzenia wewnątrz formy.
Po zakończeniu chłodzenia materiał wiążący jest częściowo usuwany z części, zwykle za pomocą rozpuszczalnika lub reakcji chemicznej, ale czasami część jest podgrzewana w celu stopienia spoiwa. Część zawiera teraz znaczną część pustej przestrzeni, która stanowi około 2% do 4% całkowitej objętości w etapie znanym jako etap brązowy. Metal jest następnie wzmacniany i gęstszy w procesie spiekania. Podczas spiekania metal ogrzewa się do temperatury niewiele przekraczającej jego temperaturę topnienia, aż powierzchnia cząstek metalu stopi się, zachowując jednocześnie integralność strukturalną części. Efektem końcowym jest część metalowa, która ma gęstość stałą do 99%.
Po wprowadzeniu mniejszych modyfikacji część jest kompletna i gotowa do użycia. Ponieważ formowanie wtryskowe metali wymaga użycia form, jest to bardziej elastyczna technologia i idealna do złożonych, misternie zaprojektowanych części. Inne technologie metalowe często wymagają wysokich kosztów, aby uzyskać te same produkty, dlatego formowanie wtryskowe z metalu staje się coraz bardziej popularną techniką wytwarzania tych części.