PROCES
FORMOWANIA
WTRYSKOWEGO METALI
Metal Injection Molding (MIM), czyli formowanie wtryskowe metali, to nowoczesna technologia umożliwiająca produkcję precyzyjnych części metalowych o złożonej geometrii. Łączy zalety formowania wtryskowego i metalurgii proszków, zapewniając wysoką dokładność wymiarową, doskonałą jakość powierzchni oraz powtarzalność produkcji.
W technologii MIM stosuje się odpowiednio dobrane proszki metali i spoiwa, co pozwala uzyskać komponenty o wymaganych właściwościach mechanicznych i chemicznych. Zespół JG Group wspiera klientów w analizie wykonalności projektu, doborze materiałów oraz optymalizacji konstrukcji detali, aby zwiększyć efektywność produkcji i osiągnąć najlepsze rezultaty procesu Metal Injection Molding.
SPRAWDŹ JAK WYGLĄDA PROCES KROK PO KROKU
Części MIM możemy poddawać różnym procesom obróbki skrawaniem CNC, w tym również pracom ślusarskim.
OBRÓBKA SKRAWANIEM
Posiadamy piece do hartowania próżniowego i azotowania plazmowego, dzięki czemu możemy wykonywać dodatkowe operacje obróbki cieplno-chemicznej.
HARTOWANIE I AZOTOWANIE
Wykonujemy również proces nawęglania elementów wytworzonych w technologii MIM, jeżeli jest taka potrzeba.
NAWĘGLANIE
Posiadamy dwa piece do powlekania przemysłowymi powłokami PVD, poprawiającymi właściwości fizyczne gotowych elementów np. zwiększoną odporność na zacieranie.
POWŁOKI PVD
4
Spiekanie
Spiekanie w technologii MIM odbywa się zazwyczaj w temperaturze nieco niższej od temperatury topnienia materiału, w warunkach tzw. spiekania w stanie stałym. W tym procesie cząstki proszku metalowego pełnią rolę struktury nośnej, umożliwiając ich wzajemne wiązanie i prowadząc do uzyskania zwartego, gęstego materiału.
Brązowe detale (brown parts) umieszczane są na ceramicznych podstawkach i trafiają do pieców komorowych, pracujących w atmosferze ochronnej lub próżni. Kluczowe znaczenie ma precyzyjna kontrola profilu temperaturowego, który stopniowo podnosi się do wartości docelowej.
W trakcie spiekania usuwane są resztki spoiwa, a cząstki metalu ulegają dyfuzji i łączeniu, co eliminuje pory i zagęszcza strukturę materiału. Jednocześnie elementy kurczą się izotropowo, osiągając finalne wymiary – skurcz liniowy wynosi zwykle około 20% we wszystkich kierunkach. Proces pozwala uzyskać gęstość sięgającą nawet 98% wartości teoretycznej.
Efektem końcowym jest detal o kształcie zbliżonym do docelowego (near-net shape), który charakteryzuje się właściwościami mechanicznymi porównywalnymi z elementami wytwarzanymi tradycyjnymi metodami obróbki metali.
3
Debinding
Etap odspajania (debinding) polega na kontrolowanym usuwaniu większości spoiwa z uformowanego detalu MIM, przy jednoczesnym zachowaniu jego struktury nośnej (tzw. „backbone”), która utrzymuje kształt i wymiary elementu.
Proces ten może być realizowany metodami chemicznymi (odspajanie katalityczne), termicznymi, a w niektórych przypadkach również z wykorzystaniem rozpuszczalników lub kąpieli wodnych jako etapu wstępnego. Dobór metody zależy od rodzaju zastosowanego materiału, jego właściwości fizycznych oraz składu chemicznego i metalurgicznego.
Po zakończeniu procesu odspajania element określany jest jako tzw. „brown part”, czyli detal wstępny przygotowany do końcowego spiekania.
2
Formowanie wtryskowe
Ten etap procesu MIM polega na formowaniu detali w standardowej wtryskarce.
Granulat surowca jest podawany grawitacyjnie z zasobnika do cylindra wtryskarki. Następnie, pod wpływem działania grzałek, spoiwo zawarte w materiale ulega stopieniu, a mieszanka przyjmuje konsystencję przypominającą pastę. Ślimak wtryskarki transportuje i wtłacza uplastyczniony materiał do dwuczęściowej formy poprzez układ kanałów i bramki wtryskowe.
Po schłodzeniu z formy zostaje wypchnięty tzw. detal surowy (green part), który zachowuje ten sam udział proszku metalowego i spoiwa co wsad, jednak ze względu na obecność lepiszcza jego wymiary są większe – zwykle o około 20% (w zależności od zawartości spoiwa) względem finalnej części MIM.
Na tym etapie możliwe jest również odwzorowanie złożonych geometrii, takich jak podcięcia czy otwory poprzeczne, które byłyby trudne lub niemożliwe do wykonania w klasycznych procesach obróbki, natomiast w technologii MIM są łatwe do uzyskania bez dodatkowych operacji.
1
Mieszanie surowca
Produkcja surowca stanowi pierwszy etap procesu Metal Injection Molding (MIM). Na tym etapie bardzo drobny proszek metaliczny, zwykle o wielkości cząstek poniżej 15 mikronów, jest mieszany ze spoiwem złożonym z parafiny, polimerów termoplastycznych oraz dodatków technologicznych. Celem tego procesu jest równomierne pokrycie cząstek metalu lepiszczem, co zapewnia odpowiednią płynność materiału do późniejszego formowania wtryskowego.
Powstała mieszanka jest następnie granulowana w postaci peletek przeznaczonych do przetwórstwa w wtryskarkach. Udział spoiwa w surowcu MIM wynosi zazwyczaj około 40% objętości. Dzięki tak przygotowanemu materiałowi technologia MIM umożliwia uzyskanie bardzo wysokiej gęstości końcowych komponentów, sięgającej 95–100%, podczas gdy w klasycznej metalurgii proszków wartości te zwykle wynoszą 80–90%.
operacje dodatkowe, które wykonujemy
OMÓWIENIE PROCESU
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