Литье металла под давлением (MIM) заключается в равномерном смешивании порошка и связующего, затем гранулировании смеси через гранулятор, а затем впрыскивании ее в полость формы для получения желаемой формы. Смешанный расплав имеет хорошую текучесть после нагрева, что способствует формованию изделия во время литья под давлением и поддерживает однородность плотности изделия. Сформированные изделия также необходимо обезжирить, а затем поместить в агломерационную печь для спекания. Некоторые продукты также требуют некоторой последующей обработки, такой как нарезание резьбы, полировка и покрытие.
Однако при использовании алюминия возникают проблемы, поскольку оксидный слой вокруг частиц алюминия можно удалить только при чрезвычайно высоких температурах. В то же время температура плавления алюминия относительно низкая, что ограничивает максимальную температуру спекания. Поэтому невозможно удалить оксидный слой с алюминиевого порошка до того, как весь металл расплавится.
Связующий материал, который связывает металлические порошки в сырье МИМ, также удаляется путем термообработки, которая происходит только при повышении температуры. Перекрытие температурных диапазонов удаления связующего и спекания означает, что если алюминий обрабатывается теми же методами, что и другие металлы, остатки связующего будут включены в спеченную заготовку.
Решение этой проблемы сейчас успешно найдено. Ключевым моментом является создание правильной атмосферы в печи для спекания. Среду с низким содержанием кислорода обычно используют для предотвращения полного окисления металлических порошков. Напротив, для алюминия полезна атмосфера, богатая кислородом. Частицы имеют очень толстый слой оксида алюминия, который предотвращает полное окисление частиц. В то же время кислород способствует сжиганию углеродистой составляющей связующего материала.
После первого этапа кислородную атмосферу заменяют азотом и температуру еще больше повышают. При дополнительной помощи магния слой оксида алюминия со временем разрушается и восстанавливается. Возникает жидкая фаза, и частицы алюминия спекаются с образованием твердых металлических листов. Этот метод позволяет разделить два этапа обработки; удаление остатков углерода и спекание частиц алюминия, что позволяет завершить оба этапа с первого раза.
Процесс литья под давлением порошка алюминиевого сплава позволяет создавать сложные формы, которые либо невозможно получить другим способом, либо для достижения которых требуются значительные усилия. Алюминиевый порошок относительно дешев, а это означает, что даже крупные компоненты, соответствующие стандартам MIM, можно производить по разумной цене. Поэтому при крупносерийном производстве ожидается экономия материалов и веса до 50% по сравнению с традиционным производством.
Эта передовая технология подходит для производства большого количества сложных деталей, в том числе некоторых чрезвычайно сложных трехмерных форм, а производимая продукция не требует механической обработки или требует лишь небольшого объема обработки, что снижает производственные затраты и повышает эффективность производства. . Эффективность работы.
