Литье металла под давлением может упростить изготовление сложных деталей.

4 сентября 2020 г. Автор: Нэнси Кротти

Процесс MIM сочетает в себе гибкость конструкции литья пластмасс под давлением с прочностью и целостностью деформируемых металлов.

Дипак Гарг, Индо-МИМ

(Изображение предоставлено Индо-МИМ)

Производители медицинского оборудования проектируют и разрабатывают более умные, легкие и сложные изделия, используя и экспериментируя с труднообрабатываемыми материалами, такими как мартенситная, аустенитная и дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь, титан и сплавы, не содержащие никеля.

Такие инструменты, как диссекторы, конхотомы, ножи, скальпели и расширители для малоинвазивных операций, становятся легче и предлагают большую свободу движений, но при этом становятся более сложными.

Литье металлов под давлением (MIM) решает проблемы производства сложных деталей медицинского оборудования. Технология MIM с сетчатым формированием обладает отличительной способностью производить очень сложные компоненты со сложными деталями поверхности и нестандартными текстурами.

С помощью процесса MIM детали могут быть изготовлены с использованием множества готовых материалов, включая цементированную и отпущенную сталь, инструментальную сталь, нержавеющую сталь, магнитные материалы, вольфрамовые и титановые сплавы для защиты от износа и коррозии.

Литье металла под давлением может предложить инновационные решения, такие как изготовление детали из нескольких материалов, позволяющее получать сырье из порошков материалов для достижения определенных свойств, иметь градиентную пористость и т. д.

Для одних приложений MIM разные материалы больше подходят, чем для других. (Изображение предоставлено Индо-МИМ)

Он лучше всего подходит для крупносерийного производства труднообрабатываемых сплавов из-за прочности, износостойкости и коррозионной стойкости. Длительный срок службы пресс-формы позволяет воспроизводить сотни тысяч изделий, сохраняя при этом качество. Это обеспечивает значительную экономию средств по сравнению с ценой за штуку, помогает сократить количество деталей и исключить время сборки, поскольку сложные или несколько элементов конструкции могут быть включены в одну деталь.

Процесс MIM состоит из четырех уникальных этапов обработки:

Процесс MIM начинается с подготовки сырья, также известной как компаундирование. Ультратонкие металлические порошки смешиваются с термопластичными и восковыми связующими в точном количестве. Смесь перемешивают и нагревают для плавления связующих веществ. Массу охлаждают, а затем гранулируют в сыпучие гранулы (сырье) для формования.

Гранулированное сырье подается в машину для литья под давлением, где оно нагревается и связующее плавится перед тем, как сырье впрыскивается в полость/полости формы под высоким давлением. Формованной детали («сырой детали») дают остыть, а затем ее извлекают из формы. Необработанная деталь примерно на 20 % больше конечной и точно рассчитана для компенсации усадки, возникающей во время спекания.

Во время удаления связующего или удаления связующего экстракция растворителем удаляет большую часть связующего. Деталь (теперь называемая «коричневой деталью») теперь является полупористой, что позволяет оставшемуся связующему легко выходить во время спекания.

Детали загружаются в печь для спекания с атмосферным контролем, которая медленно нагревает их, чтобы удалить оставшиеся связующие. После испарения связующего вещества металлическая деталь нагревается до более высокой температуры и частицы металла плавятся. Деталь изотропно сжимается до расчетных размеров и превращается в плотное твердое тело. Спеченная деталь достигает плотности деформируемого материала >= 97%.

В зависимости от требований заказчика к спеченной детали могут быть применены определенные операции, такие как чеканка, механическая обработка, термообработка, отделка поверхности, гальваника и покрытие.

Пресс-формы MIM выдерживают до 500 000 циклов, что позволяет производить детали с высокой повторяемостью размеров. Это обеспечивает значительную экономию средств по сравнению с традиционными производственными процессами и позволяет исключить процессы сборки, поскольку MIM может заменить сборку деталей одним единственным компонентом.

Дипак Гарг — старший менеджер по развитию бизнеса в Indo-MIM. Он имеет степень магистра в области инженерных технологий и делового администрирования, а также более 20 лет опыта в производстве, креплении и монтаже механических компонентов, материалах, обработке поверхности и литье металла и керамики под давлением.