MIM Malzemeleri

Bazı metallerin dökümü ve dövülmesi çok zordur; bunlara tungsten alaşımları, titanyum alaşımları ve süper alaşımlar örnek verilebilir.

Neyse ki, Metal enjeksiyon kalıplama (MIM) geniş yelpazede metal malzemeleri işleme kabiliyetine sahiptir.

Paslanmaz çelik, takım çeliği ve bakır alaşımları gibi bu malzemelerden bazılarını biliyor olabilirsiniz.

Ayrıca Ti-6Al-4V, 6061 alüminyum alaşımı ve Inconel 625 gibi yeni MIM malzemeleri de bulunmaktadır.

MIM malzemelerine daha yakından bakalım:

MIM Paslanmaz Çelik

Paslanmaz çelik, en yaygın MIM malzemelerinden biridir."Metal Enjeksiyon Kalıplama El Kitabı", toplamın yaklaşık %50'si (Avrupa'da) ila %57'si (Japonya'da) MIM parçaları paslanmaz çelikten imal edilmiştir.

MİM 316L

316L paslanmaz çelik, mükemmel korozyon direnci ve iyi mekanik özellikleri nedeniyle MIM'de tercih edilmektedir.

Bunu şu alanlarda görebilirsiniz:

• Saat aksesuarları: kayışlar, tokalar, saat çerçeveleri.
• Tıbbi: diş implantları, tıbbi ekipman.
• Elektronik ürün aksesuarları: masaj aksesuarları, Bluetooth kulaklık aksesuarları.
• Otomotiv bileşenleri.

Ayrıca bazı cep telefonları, örneğin iPhone, logoyu parlatmak için de kullanıyor.

Kimyasal bileşim (%)

Demir	Bal.
Karbon	0.03max
Krom	16.00-18.00
Nikel	10.00-14.00
Silikon	1.00max
Molibden	2.00-3.00
Manganez	2.00max
Azot	0.10
Kükürt	0.030

Mekanik Emlaklar

MFI (g/10dk)	600min
Sinterlenmiş yoğunluk (g/cm3)	7.6min
geçirgenlik	1.06max
Sertlik (HRB)	67min
Çekme Dayanımı (MPa)	500min
Uzama	45min

MIM 17-4 PH

SAE Tip 17 paslanmaz çelik olarak da bilinen 4-630 PH, ASTM A564 gibi sıkı malzeme standartlarını karşılamalıdır. 304 paslanmaz çeliğe benzer şekilde yüksek korozyon direncine sahiptir. Ayrıca 300°C'ye (600°F) kadar mükemmel ısı direncine sahiptir.

17-4 PH, havacılık, diş hekimliği, tıp ve elektronik ürünlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca cep telefonları, bilgisayar sabit diskleri ve katlanabilir telefonların menteşeleri için iç takviye çerçevelerinde de kullanılmaktadır.

Kimyasal bileşim (%)

Demir	Bal.
Karbon	0.07max
Krom	15.00-17.50
Nikel	3.00-5.00
Silikon	1.00max
niyobyum	0.15-0.45
Manganez	1.00max
Bakır	3.00-5.00
Kükürt	0.030max

Mekanik Emlaklar

Şart		H900	H1025
Sertleştirme	Sıcaklık (℃) Zaman (H)	480	550
		1	4
Gerilme direnci (MPa)		1310	1070
Akma dayanımı 0.2% (MPa)		1170	1000
Uzama (% içinde 50mm)		10	12
Sertlik		40	35

440C Paslanmaz Çelik

Aşağıdaki alanlarda yaygın olarak uygulanmaktadır:

Cerrahi aletler

Dişçi aletleri

Kesme aletleri

Yatak

Kimyasal bileşim (%)

Demir	Bal.
Karbon	0.95-1.20
Krom	16.00-18.00
Nikel	3.00-5.00
Silikon	1.00
Manganez	1.00
Molibden	0.75

Mekanik Emlaklar

Yoğunluk	7.5g/cm³ dk
Gerilme direnci	700Mpa min
Akma Gücü (%0.2)	600Mpa min
Darbe dayanımı	115J
Sertlik	30-39 HRC
Uzama (% 25.4 mm'de)	% 1 dakika

420 Paslanmaz Çelik

Kimyasal bileşim (%)

Demir	Bal.
Karbon	0.15-0.40
Krom	12.00-14.00
Fosfor	0.04
Silikon	1.00
Manganez	1.00
Kükürt	0.03

Mekanik Emlaklar

Yoğunluk	7.55g/cm³ dk
Gerilme direnci	700Mpa min
Akma Gücü (%0.2)	600Mpa min
Darbe dayanımı	82J
Sertlik	30-39 HRC
Uzama (% 25.4 mm'de)	% 1 dakika

420 paslanmaz çelik, yüksek karbon içeriğine (0.15-0.40) sahip olduğundan iyi bir mukavemet ve sertliğe sahiptir. Ayrıca, %12-14 krom içeriği sayesinde mükemmel korozyon direncine sahiptir.

Uygulamasını aşağıda görebilirsiniz:

• Cerrahi aletler
• Medikal enstrümanlar
• Yatak
• Dişli milleri
• Pompa Milleri
• Pompa vana bileşenleri
• Fasteners
• Araçlar

MIM Takım Çeliği

Takım çeliği yüksek sertliğe, iyi aşınma direncine ve yüksek sıcaklık dayanımına sahiptir. Takım çeliği genellikle kesici takımlarda kullanılır.

M2 Takım Çeliği

Kimyasal bileşim (%)

Demir	Bal.
Karbon	0.18-0.23
Krom	0.40-0.60
Manganez	0.70-0.90
Nikel	0.40-0.70
Silikon	0.15-0.35
Molibden	0.15-0.25
Fosfor	0.035
Kükürt	0.04

Mekanik özellikler

Yoğunluk	8.16g/cm³ dk
Gerilme direnci	1400Mpa min
Akma Gücü (%0.2)	1200Mpa min
Erime noktası	1420 ℃
Sertlik	54 HRC
CTE (20-500 ℃)	12.2 μm/m°C

T15

T15 ısıl işlem sonrası 65 HRC sertliğe ulaşabilmektedir.

Kimyasal bileşim (%)

Demir	Bal.
Tungsten	11.75-13.00
Kobalt	4.75-5.25
Vanadyum	4.50-5.25
Krom	3.75-5.00
Silikon	1.50-1.60
Molibden	1.00
Nikel	0.00
Bakır	0.25
Manganez	0.15-0.40
Silikon	0.15-0.40

Mekanik özellikler

Yoğunluk	8.19g/cm³ dk
Gerilme direnci	1280Mpa min
Akma Gücü (%0.2)	1090Mpa min
Isıl genleşme (20-200 ℃)	9.9x 10-6/℃
Sertlik	46.5 HRC

S7

Kimyasal bileşim (%)

Demir	Bal.
Karbon	0.45-0.55
Krom	3.00-3.50
Molibden	1.30-1.80
Vanadyum	0.20-0.30
Manganez	0.20-0.80
Silikon	0.20-1.00
Bakır	0.25
Fosfor	0.03
Kükürt	0.03

Mekanik özellikler

Yoğunluk	7.83g/cm³ dk
Gerilme direnci	1300Mpa min
Akma Gücü (%0.2)	760Mpa min
Isıl genleşme (20-200 ℃)	12.6x 10-6/℃
Sertlik	41 HRC

MIM Alüminyum

Düşük mukavemeti ve zorluğu nedeniyle sinterleme işlemiAlüminyum, MIM prosesinde yaygın olarak kullanılmamıştır. Alüminyumun 4 nm yüzey oksit kaplaması, MIM prosesinin en büyük zorluğu olabilir.

Ancak Alüminyum iyi bir ısı iletkenliğine sahiptir, hafiftir ve fiyatı da düşüktür.

Avustralya, Queensland Üniversitesi bünyesindeki ARC Mükemmeliyet Merkezi'ndeki araştırmacılar, sinterlenmiş alüminyum alaşımlı MIM parçalar geliştirmeyi başardılar. 6061 Alüminyum alaşımı (Al-Fe-Si-Cu-Mg-Cr) kullanarak MIM yöntemiyle alüminyum alaşımlı parçalar ürettiler. Elde edilen ürün, neredeyse tam yoğunluğa ve iyi mekanik özelliklere sahipti.

6061 Alüminyum alaşımı

Kimyasal bileşim (%)

alüminyum	95.85-98.56
Magnezyum	0.80-1.20
Silikon	0.40-0.80
Demir	0.70max
Bakır	0.15-0.40
Krom	0.04-0.35
çinko	0.25max
Titanyum	0.15max
Manganez	0.15max

MIM Titanyum

Titanyum enjeksiyon kalıplama tıbbi implantlar, cerrahi aletler ve diş implantlarının üretiminde önemli bir rol oynar

Titanyum alaşımlarının işlenmesinin, takım maliyetleri ve düşük hızlar nedeniyle pahalı olduğunu muhtemelen biliyorsunuzdur. Neyse ki, MIM onları şekillendirmenin uygun maliyetli bir yoludur.

Titanyum alaşımları iyi biyouyumluluğa, mükemmel korozyon direncine ve hafifliğe sahiptir. Bu nedenle, metal enjeksiyon kalıplama tıbbi uygulamaları.

Ti-6Al-4V

Ti6 olarak da adlandırılan Ti-4Al-64V, tıbbi implantlar için idealdir.

Kimyasal bileşim (%)

Titanyum	Bal.
alüminyum	5.50-6.70
Vanadyum	3.50-4.50
Demir	0.30
Karbon	0.80
Azot	0.05
Oksijen	0.20
Ti	0.15max
Mn	0.15max

Mekanik özellikler

Yoğunluk	4.20g/cm³ dk
Gerilme direnci	750Mpa min
Akma Gücü (%0.2)	650Mpa min
Sertlik	30 HRC
Kopma Uzaması	10%
Esneklik Modülü	114 Gpa

Ti-6Al-7Nb

Ti-6Al-7Nb kalça protezleri, yapay diz eklemleri ve kemik plakaları için idealdir.

Kimyasal bileşim (%)

Titanyum	Bal.
alüminyum	5.50-6.60
niyobyum	6.50-7.50
Tantal	0.50max
Demir	0.25max
Oksijen	0.20max
Karbon	0.08max
Azot	0.05max
Hidrojen	0.009max

MIM prosesi sırasında titanyum alaşımları kirlenmeye karşı hassastır ve inert bir koruyucu gazda işlenebilir.

Nikel Alaşımları

Inconel 625

Inconel 625, Nikel Bazlı süper alaşımlardan biridir. Mükemmel mukavemeti ve yüksek sıcaklıklara ve korozyona karşı olağanüstü direnciyle popülerdir.

Uygulamalar:

• Uçak kanal sistemleri
• Deniz suyu ekipmanı
• Kimyasal proses ekipmanları
• Türbin muhafaza halkaları

Kimyasal bileşim (%)

Nikel	58.0min
Krom	20.0-23.0
Demir	5.0max
Molibden	8.00-10.00
niyobyum	3.15-4.15
Karbon	0.10max
Manganez	0.50max
Silikon	0.50max
Fosfor	0.015max
Kükürt	0.015max
Alüminyum	0.40max
Titanyum	0.40max

Fiziksel ve Mekanik Özellikler

Yoğunluk (g / cm3)	8.44
Erime Aralığı (°C)	1290-1350
Çekme Dayanımı (MPa)	827-1103
Akma Dayanımı (%0.2 Ofset)	414-758
Sertlik (Brinell)	67min
Uzama (%)	175-240

Inconel 718

Kimyasal bileşim (%)

Nikel	50-55
Manganez	0.35 max
Fosfor	0.015 max
Kükürt	0.015 max
Silikon	0.35 max
Krom	17-21
Karbon	0.08 max
Molibden	2.80-3.30
kolumbiyum	4.75-5.50
Titanyum	0.65-1.15
Alüminyum	0.20-0.80
Demir	Bal.

Fiziksel ve Mekanik Özellikler

Yoğunluk (g / cm3)	8.22
Erime Aralığı (°C)	1370-1430
Çekme Dayanımı (MPa)	965-1035
Akma Dayanımı (%0.2 Ofset)	550-725
Sertlik (Brinell)	67min

Biyouyumlu Metal

ASTM F75 (CoCr Alaşımı)

İyi biyouyumluluk ve aşınma direncine sahip olup; ortopedik implantlarda ve dental implantlarda tercih edilmektedir.

Örneğin kalça ve diz kondilleri için femoral stemler, asetabular kaplar ve tibial tepsiler.

Kimyasal bileşim (%)

Kobalt	Bal.
Molibden	27.00-30.00
Nikel	0.50max
Demir	0.75max
Karbon	0.35max
silikon	1.00max
Manganez	1.00max
Tungsten	0.2max
Fosfor	0.02max
Sülfür	0.01max
Azot	0.25max
alüminyum	0.1max
Titanyum	0.1max
Bor	0.01max

MIM Malzeme Özellikleri

• Küçük Toz Parçacık Boyutu

Çoğu MIM alaşım tozunun parçacık boyutu 22 μm'den küçüktür. Sert alaşımlar ve sert metaller için bu boyut 5 μm'den az olabilir.

• Yüksek paketleme yoğunluğu
• Yüksek yüzey saflığı
• İyi parçacıklar arası sürtünme

İyi sürtünme, yağdan arındırma işlemi sırasında şeklini korumasına yardımcı olur.

• Küresel şekil

MIM Metal Tozu Üretim Yöntemleri

Aşağıda bazı yaygın mmetal tozu üretim yöntemleri.

• Gaz atomizasyonu

Gaz atomizasyonu, erimiş metali damlacıklara ayırmak ve ardından katılaştırarak toz haline getirmek için yüksek kinetik enerjili gaz kullanan bir metal tozu üretim yöntemidir. Gaz atomizasyonuyla üretilen tozlar çoğunlukla küresel şekillerdedir.

• Su atomizasyonu

Su atomizasyonu, gaz atomizasyonuna benzer şekilde çalışır. Ayrıca, su atomizasyonuyla üretilen toz uygun maliyetlidir, ancak çoğu toz düzensiz bir şekle sahiptir.

• Kimyasal ayrışma

Kimyasal ayrıştırma, metal enjeksiyon kalıplama işlemi için karbonil demir tozları ve karbonil nikel tozları üretmek için yaygın bir yöntemdir.

• Azalma

İndirgeme, demir tozu üretmenin yaygın bir yoludur. İndirgenmiş demir tozu, demir oksidin karbon veya hidrojen gibi bir indirgeyici maddeden geçirilmesiyle üretilir.

MAVİ gelişmiş özellikler sunar metal enjeksiyon kalıplama hizmetleri Paslanmaz çelik, düşük alaşımlı çelik, titanyum ve takım çeliği kullanıyoruz. 0.2 g'dan 300 g'a kadar parça ağırlıklarını ve karmaşık geometrileri yüksek boyutsal doğrulukla destekliyoruz. Sürecimiz, zorlu uygulamalarda tutarlı yoğunluk, sıkı toleranslar ve güvenilir performans sağlar.

 

 

SSS

1. Toz Metalurji Malzemeleri ile Metal Enjeksiyon Kalıplama Malzemeleri Arasındaki Farklar Nelerdir?

PM materyalleri ve MIM malzemeler aynı proseslerle üretilir. Ancak, PM yaklaşık 50-100 μm boyutunda daha küçük metal tozları gerektirirken, metal enjeksiyon kalıplama 2-20 μm boyutundadır.

2. 420 Paslanmaz Çelik Manyetik midir?

Evet, 420 paslanmaz çelik manyetiktir. Bu paslanmaz çelik türü, martensitik malzeme ailesinin bir parçasıdır.