La technologie de moulage par injection de poudre métallique (MIM) est une nouvelle technologie de moulage de forme proche de la métallurgie des poudres formée en introduisant la technologie moderne de moulage par injection de plastique dans le domaine de la métallurgie des poudres.

• Présentation technique

La technologie de moulage par injection de poudres métalliques combine des technologies multidisciplinaires telles que la technologie de moulage du plastique, la chimie des polymères, la technologie de la métallurgie des poudres et la science des matériaux métalliques.Il utilise des moules pour mouler par injection des ébauches et fabrique rapidement des formes complexes tridimensionnelles de haute densité et de haute précision par frittage.Pièces structurelles.Tout d'abord, la poudre solide et le liant organique sont uniformément malaxés, et après granulation, ils sont injectés dans la cavité du moule avec une machine de moulage par injection dans un état chauffé et plastifié (~ 150°C) pour la solidification, puis la paraison est formée par décomposition chimique ou thermique.Le liant du produit est éliminé et enfin le produit final est obtenu par frittage et densification.

Cette technologie de traitement présente non seulement les avantages des procédés conventionnels de métallurgie des poudres, tels que moins d'étapes, pas ou moins de découpe et des avantages économiques élevés, mais elle surmonte également les inconvénients des produits traditionnels de métallurgie des poudres, tels que des matériaux inégaux, de faibles propriétés mécaniques et des difficultés de mise en œuvre. formant des parois minces et des structures complexes.Il est particulièrement adapté à la production en série de petites pièces métalliques complexes et présentant des exigences particulières.Il présente les caractéristiques d'une haute précision, d'une structure uniforme, d'excellentes performances et d'un faible coût de production.

• Flux de processus

Flux de processus: liant → mélange → moulage par injection → dégraissage → frittage → post-traitement.

Poudre minérale

La taille des particules de poudre métallique utilisée dans le processus MIM est généralement de 0,5 à 20 μm ;en théorie, plus les particules sont fines, plus la surface spécifique est grande, ce qui facilite leur mise en forme et leur frittage.Le procédé traditionnel de métallurgie des poudres utilise des poudres plus grossières supérieures à 40 μm.

Adhésif organique

La fonction de l'adhésif organique est de lier les particules de poudre métallique afin que le mélange ait une rhéologie et un pouvoir lubrifiant lorsqu'il est chauffé dans le cylindre de la machine d'injection, c'est-à-dire qu'il constitue un support qui fait circuler la poudre.Le liant est donc choisi pour être le support de la poudre entière.Par conséquent, le choix de la traction collante est la clé de l’ensemble du moulage par injection de poudre.Exigences pour les adhésifs organiques :

1. L’utilisation de moins d’adhésif peut produire une meilleure rhéologie du mélange ;

2. Aucune réaction, aucune réaction chimique avec la poudre métallique pendant le processus de retrait de l'adhésif ;

3. Facile à enlever, aucun carbone ne reste dans le produit.

Mélange

La poudre métallique et le liant organique sont uniformément mélangés pour transformer diverses matières premières en un mélange pour le moulage par injection.L'uniformité du mélange affecte directement sa fluidité, affectant ainsi les paramètres du processus de moulage par injection, ainsi que la densité et d'autres propriétés du matériau final.Cette étape du processus de moulage par injection est en principe cohérente avec le processus de moulage par injection plastique, et ses conditions d'équipement sont également fondamentalement les mêmes.Pendant le processus de moulage par injection, le matériau mélangé est chauffé dans le cylindre de la machine d'injection pour devenir un matériau plastique doté de propriétés rhéologiques, et est injecté dans le moule sous une pression d'injection appropriée pour former une ébauche.L'ébauche moulée par injection doit être microscopiquement uniforme afin que le produit rétrécisse uniformément pendant le processus de frittage.

Extraction

Le liant organique contenu dans l'ébauche moulée doit être éliminé avant le frittage.Ce processus est appelé extraction.Le processus d'extraction doit garantir que l'adhésif est progressivement déchargé des différentes parties du flan le long des minuscules canaux entre les particules sans réduire la résistance du flan.Le taux d'élimination du liant suit généralement l'équation de diffusion.Le frittage peut rétrécir et densifier l’ébauche poreuse dégraissée en produits présentant certaines structures et propriétés.Bien que les performances des produits soient liées à de nombreux facteurs de processus avant le frittage, dans de nombreux cas, le processus de frittage a un impact important, voire décisif, sur la structure métallographique et les propriétés du produit final.

Post-traitement

Pour les pièces ayant des exigences de taille plus précises, un post-traitement nécessaire est requis.Ce processus est le même que le processus de traitement thermique des produits métalliques conventionnels.

• Avantages du processus

MIM utilise les caractéristiques de la technologie de la métallurgie des poudres pour fritter des pièces mécaniques à haute densité, de bonnes propriétés mécaniques et une qualité de surface ;en même temps, elle utilise les caractéristiques du moulage par injection plastique pour produire des pièces aux formes complexes en grande quantité et de manière efficace.

1. Des pièces structurelles aux structures très complexes peuvent être formées.

Le traitement traditionnel des métaux implique généralement la transformation de plaques métalliques en produits par tournage, fraisage, rabotage, meulage, perçage, alésage, etc. En raison de problèmes de coût technique et de temps, il est difficile pour de tels produits d'avoir des structures complexes.MIM utilise une machine d'injection pour injecter l'ébauche du produit afin de garantir que le matériau remplisse entièrement la cavité du moule, assurant ainsi la réalisation de la structure très complexe de la pièce.

2. Le produit a une microstructure uniforme, une haute densité et de bonnes performances.

Dans des circonstances normales, la densité des produits pressés ne peut atteindre qu'un maximum de 85 % de la densité théorique ;la densité des produits obtenus par la technologie MIM peut atteindre plus de 96 %.

3. Haute efficacité, facile à réaliser une production de masse et à grande échelle.

Le moule métallique utilisé dans la technologie MIM a une durée de vie équivalente à celle des moules techniques de moulage par injection plastique.Grâce à l'utilisation de moules métalliques, le MIM convient à la production de pièces en série.

4. Large gamme de matériaux applicables et larges domaines d'application.

MIM peut utiliser presque la plupart des matériaux métalliques, et compte tenu de l'économie, les principaux matériaux d'application comprennent l'acier rapide à base de fer, à base de nickel, faiblement allié, à base de cuivre, l'acier inoxydable, l'alliage de valve en gramme, le carbure cémenté et le titane. métaux à base.

5. Économisez considérablement les matières premières

Généralement, le taux d’utilisation du métal dans le traitement et le formage des métaux est relativement faible.MIM peut grandement améliorer le taux d’utilisation des matières premières, qui est théoriquement une utilisation de 100 %.

6. Le processus MIM utilise une poudre fine de l’ordre du micron.

Il peut non seulement accélérer le retrait par frittage, contribuer à améliorer les propriétés mécaniques des matériaux, prolonger la durée de vie des matériaux en fatigue, mais également améliorer la résistance à la corrosion sous contrainte et les propriétés magnétiques.

• Zone d'application

Ses produits sont largement utilisés dans des domaines industriels tels que l'ingénierie de l'information électronique, les équipements biomédicaux, les équipements de bureau, les automobiles, les machines, la quincaillerie, les équipements sportifs, l'industrie horlogère, les armes et l'aérospatiale.

1. Ordinateurs et leurs installations auxiliaires : telles que les pièces d'imprimante, les noyaux magnétiques, les gâches et les pièces d'entraînement ;

2. Outils : tels que forets, mèches de coupe, buses, perceuses à pistolet, fraises en spirale, poinçons, douilles, clés, outils électriques, outils à main, etc. ;

3. Appareils électroménagers : tels que boîtiers de montres, chaînes de montres, brosses à dents électriques, ciseaux, ventilateurs, têtes de golf, maillons de bijoux, pinces pour stylos à bille, têtes d'outils de coupe et autres pièces ;

4. Pièces pour machines médicales : telles que cadres orthodontiques, ciseaux et pinces ;

5. Pièces militaires : queues de missiles, pièces d'armes à feu, ogives nucléaires, couvercles à poudre et pièces de fusée ;

6. Pièces électriques : emballage électronique, micromoteurs, pièces électroniques, dispositifs de capteurs ;

7. Pièces mécaniques : telles que les machines à desserrer le coton, les machines textiles, les machines à friser, les machines de bureau, etc.

8. Pièces automobiles et marines : telles que la bague intérieure d'embrayage, le manchon de fourche, le manchon de distributeur, le guide de soupape, le moyeu de synchronisation, les pièces d'airbag, etc.