Metal Injection Molding to nowoczesna technologia łącząca zalety wtrysku tworzyw sztucznych z możliwościami obróbki metali. Dzięki niej możliwe jest wytwarzanie skomplikowanych, precyzyjnych elementów metalowych o wysokiej wytrzymałości i złożonej geometrii – bez konieczności dodatkowej obróbki.
SPIEKANIE
DEBINDING
Kolejnym etapem jest tzw. Debinding, czyli usunięcie spoiwa. Jest to kontrolowany proces mający na celu usunięcie większości spoiwa i pozostawienie go w wystarczającej ilości, aby rama zachowała rozmiar i geometrię części w nienaruszonym stanie. Proces ten przeprowadza się chemicznie lub termicznie, w niektórych przypadkach początkowym etapem będzie kąpiel rozpuszczalnikowa lub wodna. Sposób usuwania spoiwa zależy od rodzaju obrabianego materiału, właściwości fizyko-hutniczych oraz składu chemicznego.
Spiekanie jest ostatnim etapem procesu MIM. Piec nagrzewa się do odpowiedniej temperatury, po czym w metalu tworzą się odpowiednie wiązania, tworząc finalne części o naturalnej gęstości. Proces ten usuwa pozostałości spoiwa we wczesnym cyklu. Następnie cząstki metalu topią się, eliminując pory powierzchniowe. Jednocześnie części kurczą się izotropowo do wymiarów projektowych i przekształcają się w gęstą bryłę. Teraz pozostają tylko operacje wtórne, które służą poprawie właściwości materiałowych końcowych części.
Na początku etapu produkcji należy wyprodukować surowiec. Niezwykle drobny proszek metalowy (zwykle mniejszy niż 15 mikronów) miesza się ze składnikiem wiążącym, który składa się z pierwotnej parafiny, wtórnego polimeru termoplastycznego i innych materiałów użytkowych.
Na tym etapie wszystkie bardzo drobne proszki metali elementarnych lub stopowych osiągną szerokie właściwości dzięki równomiernemu pokryciu spoiwem w następnym etapie formowania wtryskowego.
Po wyprodukowaniu surowca przystępujemy do formowania wtryskowego. Ten etap obejmuje formowanie części MIM w formie wtryskowej. Tutaj wszystko zależy od odpowiedniego przygotowania formy. Należy pamiętać, że w związku z rozszerzaniem się spoiwa jego wymiary będą o 20% (w zależności od objętości spoiwa) większe od gotowej części MIM.
Na tym etapie możemy również łatwo dodać specjalne elementy konstrukcyjne, takie jak podcięcia lub otwory krzyżowe.
Możliwości w produkcji Metal Injection Molding są bardzo duże, a przy tym produkcja seryjna jest nieporównywalnie tańsza niż w przypadku klasycznej obróbki CNC.
W procesie MIM wykorzystuje się szeroką gamę stopów i metali. Od stali nierdzewnej, poprzez stopy wolframu, aż po stal niskostopową. Jako JG Form Tools zapewniamy specjalistyczną wiedzę w zakresie pracy z dowolnym materiałem stosowanym w procesie MIM. Jest to doskonała alternatywa dla innych procesów formowania, w tym odlewania inconelu do produkcji lotniczej.
Pierwiastkami najczęściej stosowanymi w obróbce MIM są: żelazo, nikiel, chrom, molibden, tytan i wolfram.
Niskie straty materiału podczas procesu
Bardzo duża powtarzalność produkowanych detali
Doskonałe właściwości mechaniczne
Rozwiązanie dla bardzo skomplikowanych geometrii
ROBERT BIELAK
kierownik projektu MIM
rbielak@jg-mat.pl
greszka@jg-group.pl
prezes i założyciel JG Group
GRZEGORZ RESZKA
Chociaż MIM i PM wykorzystują te same proszki metali nieszlachetnych i niestandardowe stopy metali, kluczową różnicą między materiałem MIM a materiałem PM jest wielkość cząstek. Proszek MIM (2-15 mikronów) jest mniejszy niż proszek PM (50-100 mikronów), co powoduje mniejszą porowatość części w procesie MIM. Dlatego też gęstość części MIM po spiekaniu osiągnie ponad 95%, podczas gdy części PM mogą osiągnąć maksymalnie tylko 92%.
Ponadto koszt metalurgii proszków jest kolejnym kluczowym czynnikiem po porównaniu materiałów wytwarzanych metodą wtrysku metalu (MIM) z materiałami wytwarzanymi metodą metalurgii proszków (PM). Proszki metalurgii proszków (PM) są tańsze. Formowanie wtryskowe metali (MIM) jest droższe, ponieważ jego produkcja jest drobniejsza, a dodatkowo wymaga więcej czasu i energii. Nie zmienia to faktu, że końcowe części z MIM charakteryzują się znacznie mniejszą porowatością, a więc również większą wytrzymałością.
Aby wybrać najbardziej opłacalny sposób produkcji części metalowych, warto już na samym początku przeanalizować projekty firmy pod kątem wolumenu i złożoności części. PM może być opłacalne w przypadku prostych części. Jednakże MIM jest w stanie wytwarzać części metalowe o złożonej geometrii przy znacznych oszczędnościach w operacjach wtórnych. Zwłaszcza w przypadku dwóch lub większej liczby ważnych elementów, które wymagają montażu w dalszych operacjach.
Technologia MIM umożliwia produkcję tego typu komponentów w postaci tylko jednej części. Pozwoli to zaoszczędzić na całkowitych kosztach materiałów, projektowania, montażu i logistyki. Dodatkowo MIM zmniejszy wskaźnik awaryjności w procesie produkcyjnym. Jak pokazano na wykresie, aby wybrać najbardziej ekonomiczną opcję produkcji, należy wziąć pod uwagę złożoność części i ilość.
GODZINY PRACY
Poniedziałek-piątek
7:00 do 16:00
SIEDZIBA FIRMY
JG Machines and Tools Sp. z o.o.
ul. Ignacego Mościckiego 1 24-110