Co to jest formowanie wtryskowe metalu?

Formowanie wtryskowe metalu (MIM) to proces, w którym metal jest sproszkowany, mieszany i umieszczany w formie w celu wytworzenia stałych części i elementów wyposażenia. Mieszanka sproszkowanego metalu i materiału wiążącego, znanego jako surowiec, jest ograniczona w ilości, dzięki czemu formowanie wtryskowe metalu jest idealne dla małych, szczegółowych części. Zastosowania tego procesu obejmują części maszyn, narzędzia dentystyczne i sprzęt do broni palnej, a wszystkie one na ogół obejmują małe i złożone części.

Metalurgia proszków to technika, która określa, jakie rodzaje metalu można przetworzyć na proszek w celu przeprowadzenia procesu formowania wtryskowego metalu. Dostępne są różne strategie tworzenia proszku metalowego, takie jak osadzanie fizyczne, mielenie, atomizacja, reakcje chemiczne lub wirowanie. Strategia typu proszku jest w dużym stopniu zależna od rodzaju metalu, który ma być sproszkowany i jego specyficznych właściwości.

Po wyprodukowaniu proszek metalowy jest mieszany ze spoiwem, który jest materiałem złożonym z różnych wosków i tworzyw sztucznych. Powstała mieszanina, zwana surowcem, jest następnie gotowa do wtrysku do formy. Ze względu na podobieństwa między surowcem a stopionym tworzywem sztucznym stosowanym w zwykłym formowaniu wtryskowym, ten sam sprzęt do formowania wtryskowego może być używany do formowania wtryskowego metalu. Surowiec jest wtryskiwany do urządzenia formującego w niewielkiej ilości zwanej śrutem, który następnie chłodzi się wewnątrz formy.

Po zakończeniu chłodzenia materiał wiążący jest częściowo usuwany z części, zwykle za pomocą rozpuszczalnika lub reakcji chemicznej, ale czasami część jest podgrzewana w celu stopienia spoiwa. Część zawiera teraz znaczną część pustej przestrzeni, która stanowi około 2% do 4% całkowitej objętości etapu procesu zwanego etapem brązowym. Metal jest następnie mocniejszy i gęstszy w procesie spiekania. Podczas spiekania metal jest podgrzewany do temperatury nieco niższej od temperatury topnienia, aż powierzchnia cząstek metalu połączy się ze sobą, zachowując jednocześnie integralność strukturalną części. Efektem końcowym jest metalowa część o gęstości ciała stałego do 99%.

Po dokonaniu mniejszych modyfikacji część jest ukończona i gotowa do użycia. Ponieważ formowanie wtryskowe metalu wymaga użycia form, jest to technologia bardziej elastyczna i idealna do skomplikowanych, misternie zaprojektowanych części. Inne technologie związane z metalem często wymagają wysokich kosztów uzyskania tych samych produktów, dlatego formowanie wtryskowe metalu staje się coraz bardziej popularną techniką wytwarzania tych części.