معرفی
قالبگیری تزریقی مغناطیسی که معمولاً به عنوان MIM شناخته میشود، یک فرآیند تولیدی است که برای چندین دهه وجود داشته است. این فرآیند ایجاد قطعات و اجزای پیچیده با تزریق پودرهای فلزی و یک چسب مغناطیسی به داخل حفره قالب است. MIM یک فرآیند بسیار متنوع است و می توان از آن برای تولید طیف وسیعی از قطعات با اشکال، اندازه ها و خواص مختلف استفاده کرد. در این مقاله به موادی می پردازیم که در قالب گیری تزریق مغناطیسی استفاده می شوند.
مواد مورد استفاده در قالب گیری تزریقی مغناطیسی
مواد مورد استفاده در MIM پودرهای فلزی، بایندرها و مواد اولیه هستند. انواع مختلفی از پودرهای فلزی قابل استفاده در MIM وجود دارد، از جمله فولاد ضد زنگ، فولاد کم آلیاژ، فولاد ابزار، آلیاژهای مس، آلیاژهای منیزیم و آلیاژهای تیتانیوم. پودرهای فلزی معمولاً بسیار ریز هستند و اندازه ذرات آن از 1 تا 20 میکرون است.
پودرهای فلزی
فولاد ضد زنگ رایج ترین پودر فلزی است که در MIM استفاده می شود. برای ساخت طیف وسیعی از قطعات، از جمله ابزار جراحی، کیف های ساعت و اجزای سلاح گرم استفاده می شود. فولاد کم آلیاژ و فولاد ابزار برای تولید قطعاتی که نیاز به استحکام و مقاومت در برابر سایش بالایی دارند، مانند ابزارهای برش، چرخ دنده ها و یاتاقان ها استفاده می شود.
آلیاژهای مس، مانند برنج و برنز، در MIM برای تولید قطعاتی که نیاز به رسانایی بالا دارند، مانند کنتاکتها و اتصالات الکتریکی استفاده میشوند. از آلیاژهای منیزیم برای تولید قطعات سبک وزن مانند قطعات خودرو و تجهیزات پزشکی استفاده می شود. آلیاژهای تیتانیوم در MIM برای ساخت قطعات برای کاربردهای هوافضا و پزشکی استفاده می شود.
کلاسورها
بایندرها موادی هستند که پودرهای فلزی را در MIM کنار هم نگه می دارند. آنها همچنین مسئول خواص جریان مواد اولیه هستند. سیستم بایندر مورد استفاده در MIM معمولاً مخلوطی از یک پلیمر ترموپلاستیک، یک موم و یک سورفکتانت است.
پلیمر ترموپلاستیک جزء اصلی اتصال دهنده در سیستم است. این استحکام چسبندگی را برای نگه داشتن پودرهای فلزی در طول قالب گیری فراهم می کند. موم به سیستم بایندر اضافه می شود تا ویسکوزیته ماده اولیه کاهش یابد و تزریق آن به داخل حفره قالب آسان تر شود. سورفکتانت برای بهبود خیس شدن پودرهای فلزی توسط بایندر اضافه می شود.
انواع مختلفی از پلیمرهای ترموپلاستیک وجود دارد که می توانند در MIM استفاده شوند، از جمله پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی استایرن و نایلون. پلی اتیلن و پلی پروپیلن معمولاً در MIM استفاده می شوند زیرا خاصیت چسبندگی خوب و ویسکوزیته پایین دارند. نایلون در MIM برای تولید قطعاتی که نیاز به استحکام و چقرمگی بالایی دارند استفاده می شود.
مواد اولیه
ماده اولیه مخلوطی از پودرهای فلزی و سیستم بایندر است که در MIM به داخل حفره قالب تزریق می شود. بسته به خواص مورد نظر قطعه نهایی، می توان از ترکیبات مختلف مواد اولیه استفاده کرد. ترکیب مواد اولیه معمولاً برای دستیابی به خواص قطعه مورد نظر مانند استحکام، سختی و دقت ابعادی بهینه می شود.
مواد اولیه با مخلوط کردن پودرهای فلزی و سیستم بایندر در یک میکسر پرانرژی مانند اکسترودر دو مارپیچ تهیه می شود. از میکسر برای دستیابی به مخلوطی همگن از پودرهای فلزی و سیستم چسباننده استفاده می شود که سپس به صورت گرانول یا سیلندر کوچک تبدیل می شود.
نتیجه
در نتیجه، قالب گیری تزریق مغناطیسی یک فرآیند تولید همه کاره است که می تواند برای تولید طیف گسترده ای از قطعات با اشکال، اندازه ها و خواص مختلف استفاده شود. پودرهای فلزی، بایندرها و مواد اولیه مورد استفاده در MIM با دقت انتخاب و فرموله می شوند تا به خواص مطلوب قطعه نهایی دست یابند. با پیشرفتهای مداوم در علم مواد و فناوری فرآیند، MIM آماده است تا در آینده به یک فرآیند تولیدی مهمتر تبدیل شود.
