Литье под давлением (MIM) и литье под давлением используют высокое давление для заполнения полости формы материалами. Их системы форм состоят из двух частей и работают по схожему принципу.
В чем их принципиальное различие?
При литье под давлением в качестве сырья используется расплавленный металл, тогда как при литье металлов под давлением используются металлические порошки и связующие вещества.
Содержание:
Что такое литье металлов под давлением?
Процесс литья под давлением металла
процесс литья металла под давлением показано на рисунке ниже.
Смешивание
В этом процессе вы смешиваете металлический порошок и связующие вещества для создания «сырья». Добавление связующих веществ уменьшает трение между металлическими порошками и делает их текучими. Соотношение металлического порошка и связующих веществ обычно составляет около 60:40.
Инъекционное
После процесса смешивания, машина для литья металла под давлением впрыскивает сырье в полость матрицы. После охлаждения и формования зеленого прессованного изделия форма открывается, и инъекционный штифт выталкивает его. Это очень похоже на литье пластмасс под давлением.
Снятие привязки
Удаление связующих веществ заключается в удалении связующих веществ, чтобы предотвратить их влияние на качество готового продукта. Зеленые части после процесса удаления связующих веществ называются коричневыми частями.
Вы, возможно, знаете о термическом выжигании, которое очень дешево, но слишком медленно. Если вы хотите быстрее, необходимы выжигание растворителем и каталитическое выжигание.
Спекание
Плотность сырой продукции, полученная методом литья под давлением, очень низкая и не может удовлетворить требованиям, предъявляемым к готовым изделиям.
Спекание — это придание коричневым деталям механических и физических свойств. В этом процессе вы отправляете незаконченные изделия в печь для спекания, чтобы нагреть их ниже точки плавления. Это работает как обычный процесс ПМ.
Следует отметить, что усадка при спекании металлических деталей, полученных литьем под давлением, очень велика и составляет около 15%.
Применение литья металлов под давлением
Автомобильная
Литье металла под давлением незаменимо в автомобильной промышленности из-за его большой производительности, высокой плотности и превосходной точности. Некоторые автомобильные детали, которые вы, возможно, видели, включают в себя компоненты впрыска топлива, рычаги переключения передач, электрические разъемы и инициаторы подушек безопасности.
Мед
Литье металлов под давлением также внесло свой вклад в развитие медицинской промышленности.
Ортодонтические брекеты являются типичным продуктом MIM. Другие включают хирургические инструменты, биосовместимые имплантаты и медицинские устройства.
Аэрокосмическая индустрия
Инженеры отдают предпочтение легким и высокопрочным деталям для аэрокосмической промышленности. Это обеспечивает безопасность полетов и экономит топливо. Литье металлов под давлением позволяет производить выдающиеся продукты, такие как двигатели для аэрокосмической промышленности и компоненты ремней безопасности. Между тем, они также могут производить компоненты со сложной геометрией.
Электроника
Шероховатость поверхности изделий MIM хорошая, что благоприятствует изделиям бытовой электроники. Например, рамка смартфона, кронштейн камеры и лоток для карт также изготовлены с использованием технологии MIM.
Преимущества и недостатки литья металлов под давлением
Преимущества
- Мелкие детали
- Сложные формы
- Постоянное качество
- Использование материалов
- Плотность и прочность продукта
- Гибкость дизайна
Недостатки
- Большая усадка
- дорогой
- Ограниченный размер
Что такое литье под давлением?
Умрите литье Это процесс производства металла, при котором расплавленный металл впрыскивается в стальную форму под высоким давлением. В результате получаются детали с жёсткими допусками, гладкими поверхностями и высокой эффективностью производства. Возможно, потребуется удалить заусенцы и облой с отливок методом зачистки.
Типы процесса литья под давлением
Литье под давлением в холодной камере, идеально подходит для металлов с высокой температурой плавления, обычно применяется для таких материалов, как латунь, алюминий и цинковые сплавы. Оно разделяет тигель и компоненты инжектора, чтобы избежать коррозии.
Жидкий металл можно заливать в камеру впрыска через заливочное отверстие или зачерпывать вручную.
Литье под давлением с горячей камерой, напротив, подходит для металлов с низкой температурой плавления, таких как магний и цинк. Расплавленный металл подается в форму через трубку с гуськом с помощью машины.
Литье под давлением обеспечивает подачу расплавленного металла в форму под действием силы тяжести.
Применение для литья под давлением
Автомобильная
Литье под давлением применяется в автомобильной промышленности для изготовления таких изделий, как блоки двигателей, головки цилиндров, шестерни, автомобильные колеса и т. д.
Аэрокосмическая индустрия
Литье под давлением может снизить вес самолета за счет использования легких материалов, что снижает расход топлива. Типичными деталями являются фюзеляжи, головки поршней двигателей и шасси.
Электроника
Литье под давлением можно использовать для создания корпусов электронных устройств, радиаторов и разъемов из алюминия и цинка.
Преимущества и недостатки литья под давлением
Преимущества
- Значительная возможность массового производства
- Низкая себестоимость
- Может формировать тонкостенные детали
Недостатки
- Низкий выбор материала
- Дорогие формы
- Высокие начальные инвестиции
Сравнение MIM и литья под давлением
Вес продукта
Типичный вес металлических деталей, изготовленных методом литья под давлением, составляет около 15–20 г. Изготавливать крупные детали (более 50 г) методом MIM сложно из-за ограничений литьевой машины.
Литье под давлением позволяет изготавливать как мелкие (30 г), так и очень крупные изделия (более 10 кг).
Чистота поверхности
Шероховатость поверхности литья металла под давлением может достигать Ra 1 мкм. Поверхность литья под давлением шероховата примерно до Ra 1.6-3.2 мкм, и вам может потребоваться обрезать облой поверхности.
Выбор материала
В большинстве случаев литье под давлением изготавливается преимущественно из цветных металлов.
Вот некоторые распространённые материалы, используемые в литье.
- алюминий
- Цинк
- Латунь
- Медь
- Оловянирование
- Магний
- Вести
С другой стороны, литье металлов под давлением позволяет использовать широкий спектр материалов, включая как черные, так и цветные металлы.
Вот некоторые общие МИМ материалы.
- Нержавеющая сталь
- Инструментальная сталь
- Алюминиевый Сплав
- Титановый сплав
- Никелевые сплавы
- Вольфрамовые сплавы
- Биосовместимый металл
Стоимость
Поскольку себестоимость производства пресс-форм для литья под давлением и MIM относительно высока, экономически выгодно производить детали только в больших количествах. Литье обычно дешевле литья под давлением металла, поскольку литье под давлением исключает необходимость в процессах обезжиривания и спекания.
Плотность
Литые детали имеют полную плотность, тогда как металлические детали, полученные литьем под давлением, имеют плотность от 95% до 99%.
Формы
Технология MIM позволяет изготавливать небольшие сложные детали с мелкими деталями, которые трудно изготовить с помощью литья под давлением.
Пресс-формы
Формы для литья под давлением имеют более длительный срок службы, чем формы MIM, но и стоят дороже. Обычно инструменты для литья под давлением стоят от 1,400 до 2,800 долларов, тогда как стоимость инструментов для литья под давлением составляет от 1,200 до 4,200 долларов.
Производственный цикл
В целом, скорость MIM-прессования выше, чем скорость литья под давлением. Однако детали, изготовленные методом литья под давлением из металла, все равно нуждаются в последующей обработке, включая удаление связующего и спекание. Поэтому общее время цикла литья под давлением короче. В целом, их производственный цикл, включая время изготовления пресс-формы, составляет около 25-30 дней.
Размерная точность
Как MIM-технология, так и литье под давлением позволяют достичь точности размеров ±0.05 мм.
FAQ
1. Почему металлический порошок, используемый в МИМ, очень мелкий?
Частицы порошка, используемые в MIM, очень мелкие, около 1–20 мкм. Мелкий порошок облегчает производство изделий высокой плотности. Шероховатость поверхности изделий из порошка гидроксильного железа может достигать Ra 0.35 мкм.