Nowoczesne metody
metalurgii proszków
Metal injection moulding (MIM)-
formowanie wtryskowe
Metoda ta pozwala na wytwarzanie wyrobów:
" O zróżnicowanych wymiarach, zarówno dużych jak i małych
" O bardzo złożonych kształtach
" Z wykorzystaniem praktycznie dowolnych materiałów  metali,
ceramiki, kompozytów
Surowiec
Kształt: sferyczny lub do niego zbliżony; wielkość:
poniżej 20µm; bez skÅ‚onnoÅ›ci do aglomeracji; o
dużej zagęszczalności; nie tworzący toksycznych
związków w kontakcie z lepiszczem
MIM - proces
Mieszanie
wytwarzania
Proszku z termoplastycznym lepiszczem
Formowanie
Mieszanina jest wtryskiwana do formy (podobnej do
wtrysku tworzyw) i formowana jest tzw.  zielona
część
Usuwanie lepiszcza
Częściowe usunięcie lepiszcza  tzw.  brązowa
część
Spiekanie
Usuwanie pozostałości polimerów lepiszcza; dyfuzja
międzycząstkowa
Gotowy wyrób
Po spiekaniu części nie wymagają żadnych
dodatkowych operacji
Zalety MIM
Złożone kształty wyrobów ; większe możliwości niż przy odlewaniu
precyzyjnym lub klasycznej technologii MP
Niższe koszt; eliminacja procesów obróbki mechanicznej
Wysoka dokładność wykonania; +/- 0.001~0.002" per inch.
Wysoka gęstość; 97.5-99.5%.
Wysokie własności mechaniczne; wytrzymałość, wydłużenie, twardość
Porównanie możliwości odlewania precyzyjnego i MIM
Własności odlewanie precyzyjne MIM
Min. Åšrednica otworu 2mm 0.4mm
Max. Głębokość ślepego otworu o
2mm 20mm
Ć 2mm
Min. grubość ścianki 2mm <1mm
Max. grubość ścianki Bez ograniczeń 5mm
Tolerancja dla wymiaru 14mm +/- 0.2mm +-0.06mm
Chropowatość powierzchni Ra 5µm4µm
MIM- typowe materiały
Grupa Stop Opis
Ciężkie stopy W-Ni-Fe wysoka gęstość (max 18.5g/cm3), mały współczynnik
wolframu W-Ni-Cu rozszerzalności, duża sztywność. Zastosowanie:
wyposażenie wojskowe, wagi balansowe, osłony
radiologiczne.
Stopy W-Cu Wysoka przewodność cieplna, niska odkształcalność,
wolframu i duża odporność na zużycie, znakomita przewodność
miedzi elektryczna.
Odporność na korozję. Narzędzia medyczne, części
Stale Stale
zegarków, części samochodowe.
nierdzewne nierdzewne
Cermetale Wegliko- Wysoka odporność na zużycie, korozję i utlenianie.
azotki tytanu
Węgliki WC Wysoka odporność na zużycie i obciążenia dynamiczne,
wysoka wytrzymałość i twardość.
Materiały Ni-Fe Niskostratne materiały magnetyczne o wysokiej
magnetycznie przenikalności.
miękkie
Materiały o Ni-Cu Jednorodne materiały o niskiej rozszerzalności
kontrolowanym cieplnej.
wydłużeniu i
materiały
uszczelniajÄ…ce
Złożone materiały W-Nylon Wysoka gęstość (zbliżona do gęstości ołowiu 11.0
wysokiej gęstości g/cc); nietoksyczne. Zastępują Pb w wagach i
osłonach radiacyjnych.
Zastosowanie
w rozwiązaniach gdzie wymaga się złożonego kształtu i
wysokich własności (wytrzymałość, przenikalność
magnetyczna, odporność na wysokie temperatury i korozję,
przewodność cieplna) a polimery oraz lekkie stopy nie
mogą zapewnić wymogów.
" Przeciwwagi
" Elementy mikroelektroniczne
" Sensory i rozruszniki samochodowe
" Narzędzia ręczne
" Elementy rozpraszające ciepło w komputerach
" Narzędzia wiertnicze
" Kije golfowe
" A
Ä…czniki elektryczne
" Implanty biomedyczne
" Elementy samolotów oraz silników
Przykłady
CIM - ceramic injection moulding
Mrówka i kapilara Igła i klin
CIM wykorzystuje proszki, kształtowanie wtryskowe i spiekanie dla uzyskania
wyrobów o skomplikowanych kształtach wykonanych z materiałów o bardzo
wysokiej twardości. Możliwe jest również otrzymywanie wyrobów z różnych
materiałów i uniknięcie procesu ich łączenia.
Proces CIM
HIP
Usuwanie
lepiszcza
Proszek (ważny
przez
kształt i wielkość
odparowa
czÄ…stek) jest
nie i
mieszany z
Automatyczny
reakcje
lepiszczem
wtrysk do formy
egzoter
( wysoka
miczne
dokładność i
odporność na
zużycie
elementów)
Automatyczny
system badań
jakości wyrobu w
czasie
rzeczywistym