Вы когда-нибудь мечтали о создании плотных, сложных форм без многочасового вырезания металлической стружки? В этом и заключается магия литья металлов под давлением - вы прессуете порошок и связующее в крошечную форму, обжигаете ее в печи, и на выходе получается деталь почти чистой формы, которой восхитился бы даже ювелир. Проблема? Если в вашем проекте упущены мелкие детали, вы проведете выходные, подгоняя инструменты, гоняясь за трещинами и наблюдая, как раздуваются бюджеты. Решите эту проблему быстро:

• Сохраняйте однородность стен.
• Добавьте черновик и сгладьте радиусы.
• Уменьшение количества сырья.
• Планируйте ворота заранее.
• Сопоставьте допуски с поведением металла.

Оставайтесь со мной, и я проведу вас шаг за шагом - от выбора порошка до окончательного спекания - чтобы убедиться, что ваш литьё металлов под давлением Проект запустится с первой попытки.

Литье металлов под давлением: Основы работы с сырьем 

Отличные детали начинаются с отличной смеси порошка и связующего. На сайте литьё металлов под давлениемМелкий сферический порошок, смешанный с достаточным количеством связующего, льется в форму, как мягкая глина, и превращается в цельную деталь. Если вы испортите смесь, то получите пустоты, короткие выстрелы и деформированное печенье вместо пригодных для продажи компонентов. Думайте о сырье как о тесте для хлеба - слишком сухое, и оно крошится; слишком влажное, и оно прилипает ко всему. Заранее определите рецепт, поддерживайте низкую влажность и тестируйте небольшие партии перед началом производства. Этот единственный шаг лежит в основе всех остальных решений, от размера затвора до кривой спекания.

Выберите правильный сплав 

Нержавеющая сталь 17-4PH отличается коррозионной стойкостью, а MIM 4605 подходит для зубчатых колес. Сопоставляйте сплав с нагрузками конечного использования, рисками коррозии и стоимостью. Поговорите с поставщиками; они могут подкорректировать порошки, чтобы они соответствовали этапам процесса литья под давлением, таким как графики удаления связующего и спекания.

Поддерживайте плотный размер частиц 

Порошок размером 5-20 мкм плотно упаковывается, плавно течет и предсказуемо сжимается. Широкий разброс размеров способствует сегрегации - крупные зерна заклинивают затворы, мелкие забивают вентиляционные отверстия, а разрушающие конструкция для литья под давлением наживы.

Соотношение сторон 

Связующее - это временный клей. Слишком много - и детали проседают во время дебридинга; слишком мало - и они трескаются при выталкивании. Для большинства деталей используйте связующее % в количестве 40 об. детали для литья под давлением и отрегулировать ±2 % после коротких испытаний.

Расчетная равномерная толщина стенок 

Стенки, которые остаются неизменными, позволяют порошку течь равномерно и спекаться без сюрпризов. Более толстые участки сильнее сжимаются, вызывая ямы и деформации. Стремитесь к стенкам толщиной 1-3 мм; постепенно меняйте толщину, если необходимы более толстые ребра. Используйте фермы или решетчатые ребра вместо сплошной массы, чтобы повысить прочность без дополнительного риска усадки.

Быстрый совет: Стенки должны сужаться под углом 1:3 для сохранения низких напряжений.

Добавьте щедрые черновики и радиусы 

Сырье для порошковых связующих не обладает такой гладкостью, как расплавленный пластик; ему необходимо пространство для чистого выхода из формы. Создайте осадку в 1-2° на всех вертикальных гранях и гладкие галтели (радиус ≥0,5 мм) на углах. Эти изменения улучшают заполнение, уменьшают износ и снижают силу выталкивания. 

Информация: Даже небольшое увеличение тяги на 0,5° может удвоить срок службы инструмента при работе с абразивными нержавеющими порошками.

Стратегическое размещение ворот и бегунков 

Поместите литники вблизи самого толстого сечения, чтобы самый длинный путь усадки оставался в сжатом состоянии. Используйте более крупные конусообразные литники, чем пластиковые инструменты - сырье в них толкается, как холодная зубная паста. Сбалансированные направляющие минимизируют сдвиг, который может отделить порошок от связующего, сохраняя этапы процесса литья под давлением целостность.

Ящик для предложенийЕсли детали маленькие, подумайте о туннельных воротах, чтобы скрыть остатки и ускорить обрезку.

Вставьте опорные ребра и боссы 

Ребра жесткости придают стенам дополнительную прочность, но толщина ребер должна составлять менее 60 % от толщины прилегающей стены, чтобы избежать раковины и дифференциальной усадки. В отверстиях для винтов должны быть галтели и вентиляционные отверстия, чтобы избежать попадания газов. Следуйте стандартам точного литья пластмасс под давлением - они хорошо подходят для литья металлов под давлением; только помните, что спеченные детали дают линейную усадку 15 %-20 %.

План по дебридингу и спеканию термоусадки 

Сырье уменьшается на 5 %-7 % по каждой оси во время дебайнд и еще на 12 %-15 % во время спекания. Масштабируйте свою САПР соответствующим образом. Обеспечьте опорные плоскости, чтобы детали устойчиво сидели на противне печи, уменьшая прогиб. 

Опасность: Игнорирование градиентов усадки может превратить длинные детали в штопор.

Упрощение подрезов и боковых действий 

Слайды увеличивают стоимость и расширяют время цикла этапы процесса литья под давлением. Сначала спросите, можно ли переориентировать деталь или сделать ее вторичной обработкой после спекания. Если подрезы остаются, сделайте их неглубокими и используйте закаленные вставки. 

Факт: Устранение одного слайда может сократить расходы на оснастку на 20 %.

Оптимизация допусков для свойств металла 

Литье под давлением из спеченного металла - это и усадка, и небольшое искажение. Стандартные допуски MIM колеблются в пределах ±0,3 % от номинала. Критические диаметры прессовой посадки? Оставьте их немного больше и доработайте машину. Полагаясь на Прецизионное литье пластмасс под давлением Правила микронных допусков здесь разочаруют и инженера, и формовщика.

Предупреждения: Погоня за ±0,01 мм на спеченных деталях без последующей обработки - это просто мечта.

Отделка и термообработка с учетом особенностей сборки 

Планируйте вторичные этапы - пассивацию, термообработку, нанесение покрытия - еще в CAD. Предусмотрите дополнительный запас на уплотнительных поверхностях для шлифования. Группируйте детали со схожими профилями нагрева, чтобы предотвратить чрезмерное старение тонких деталей. 

Быстрый совет: Маркировка скрытых участков для контрольных штампов; гравировка после спекания чревата растрескиванием.

Сотрудничайте с формовщиком на ранних этапах 

Ваш формовщик живет этими вещами ежедневно. Заранее поделитесь 3D-файлами, целями и количеством образцов. Они отметят проблемы с черновыми вариантами и предложат более быстрые этапы процесса литья под давлением еще до того, как будет вырезана сталь. Думайте о том, что это та же командная работа, что и в программах литья под давлением из высокоточного пластика, только ставки (и усадка) в случае с металлом выше. 

Информация:Часовой анализ конструкции может сэкономить недели на доработке инструмента.

Заключение 

Литье металла под давлением - это не секретные приемы, а дисциплинированное проектирование. Выравнивайте стенки, добавляйте тягу, выбирайте правильное сырье, грамотно размещайте затворы, планируйте усадку и согласовывайте допуски с реальностью. Сделайте это, и ваши детали пройдут путь от порошка до полированного изделия с минимальными усилиями. Помните: каждая правка в САПР ничего не стоит, но исправление закаленной стали - или, что еще хуже, отбраковка партии спеченных деталей - бьет по кошелькам и графикам. Опирайтесь на эти советы, не теряйте любопытства, и пусть ваш следующий проект литья под давлением докажет, что сложная геометрия и массовое производство могут быть лучшими друзьями.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Почему мимические детали так сильно уменьшаются?

Частицы порошка сплавляются во время спекания, закрывая поры и уменьшаясь примерно на 15 %-20 % линейно.

Можно ли повторно использовать сырьевой лом?

Да, но повторно смешайте его с первичным материалом и отслеживайте потери связующего, чтобы сохранить постоянный расход.

Чем отличается литье под давлением от литья под давлением?

При литье под давлением расплавленный металл впрыскивается в форму; при MIM впрыскивается суспензия порошка-связующего, а затем происходит спекание, что позволяет получать более тонкие детали и более твердые сплавы.

Какую поверхность я могу ожидать от пресс-формы?

Значения Ra в отлитом виде составляют около 1-2 мкм; для получения зеркальных поверхностей необходимо провести полировку или обработку в среде.

Является ли мим экономически эффективным при небольших объемах?

Инструментарий стоит дорого, поэтому ориентируйтесь на 5000+ штук; при меньшей стоимости ЧПУ или аддитивные технологии могут превзойти MIM по стоимости.

Как проверить внутреннюю пористость?

Рентгеновское компьютерное сканирование позволяет выявить внутренние пустоты без разрезания детали.

Можно ли формовать резьбу напрямую?

При небольших шагах можно, но критические резьбы обычно нарезаются после спекания для обеспечения точности и прочности.