Литье металлов под давлением
Литье металлов под давлением ( MIM ) представляет собой процесс металлообработки , при котором тонкодисперсный металл смешивается со связующим материалом для создания « исходного сырья » , которое затем формуется и затвердевает с помощью литья под давлением . Процесс формования позволяет формовать большие объемы сложных деталей за один этап. После формования деталь подвергается операциям кондиционирования для удаления связующего (удаление связующего) и уплотнения порошков. Готовая продукция представляет собой небольшие компоненты, используемые во многих отраслях и областях применения.
Поведение сырья MIM определяется реологией , изучением шламов, суспензий и других неньютоновских жидкостей.
Из-за существующих ограничений оборудования продукты должны формоваться с использованием количества 100 граммов или менее на «впрыск» в форму. Этот выстрел может быть распределен в несколько полостей, что делает MIM рентабельным для небольших, сложных и крупносерийных продуктов, производство которых в противном случае было бы дорогим. Сырье MIM может состоять из множества металлов, но наиболее распространенными являются нержавеющие стали, широко используемые в порошковой металлургии . После первоначального формования связующее сырье удаляется, а частицы металла диффузионно связываются и уплотняются для достижения желаемых прочностных свойств. Последняя операция обычно уменьшает размер продукта на 15% в каждом измерении.
Рынок литья металлов под давлением вырос с 9 миллионов долларов США в 1986 году до 382 миллионов долларов США в 2004 году и более 1,5 миллиардов долларов США в 2015 году. Связанной технологией является литье под давлением керамического порошка, что привело к общему объему продаж около 2 миллиардов долларов США. Большая часть роста в последние годы приходится на Азию. [1]
В монографии П.О. Грибовского, изданной в 1956 г., подробно описана технология горячего литья (горячего литья) керамических изделий под давлением (ныне – литье под давлением порошков под низким давлением) и, в частности, отмечено, что «технология горячего литья обеспечивает возможность изготовление изделий из любых твердых материалов, начиная от природных минералов, чистых оксидов, карбидов, металлов и т. д. и заканчивая многокомпонентными композиционными синтетическими материалами и их сочетаниями». [2] Это указание на возможность MIM-литья, которое было реализовано доктором Раймондом Э. Вихом-младшим в 1970-х годах, который усовершенствовал технологию MIM в качестве соучредителя калифорнийской компании Parmatech . фраза «технология материалов из частиц». [3]Позднее Вич запатентовал [4] свой процесс, и в 1980-х годах он получил широкое распространение в производстве.
MIM получила признание на протяжении 1990-х годов, поскольку усовершенствования последующих процессов кондиционирования привели к получению конечного продукта, который работает так же или лучше, чем продукты, изготовленные с помощью конкурирующих процессов. Технология MIM повысила экономическую эффективность за счет больших объемов производства до «чистой формы», что сводит на нет дорогостоящие дополнительные операции, такие как механическая обработка, хотя MIM слаба с точки зрения жестких спецификаций размеров.
