Mismunur á málmduftsprautumótun (MIM) og CNC vinnslu
Það eru tvær algengar aðferðir til að búa til málmhluta: MIM (Metal Injection Moulding) og CNC vinnsla. Atvinnugreinar eins og læknisfræði, bíla, flugvélar og rafeindatækni reiða sig allar á þessar tvær aðferðir. Meginreglurnar eru mismunandi og umsóknirnar eru líka mjög mismunandi. Það er mjög mikilvægt að velja rétta ferlið við framleiðslu á vörum.
Byrjum á MIM (Metal Injection Moulding). Einfaldlega sagt, það sameinar plastsprautumótun og duftmálmvinnslu, sérstaklega til að búa til litla, flókna málmhluta. Ferlið felur í sér að málmdufti er blandað saman við bindiefni til að mynda efni, síðan er því sprautað í mót til að móta það. Bindiefnið er síðan fjarlægt með upphitun og að lokum er efnið sintrað, þannig að úr verður þéttur málmhluti. Hægt er að nota mörg efni, þar á meðal ryðfríu stáli, lágt-blendi, verkfærastáli og títanblendi. Duftið er venjulega 5 til 20 míkrómetrar að stærð og málminnihald í hráefninu er um 65% til 72%, aðallega til að tryggja góða mótun án þess að gera það of stökkt. MIM er almennt notað fyrir litla, flókna hluta og framleiðslu í miklu{11}}magni.
Svo er það CNC vinnsla sem flestir þekkja betur. Það felur í sér tölvu-stýrða vél til að skera efni, smám saman móta fast efni í æskilegt form. Það er hægt að nota með málmum, plasti og viði, sem býður upp á mikla nákvæmni og endurtekningarhæfni. Það er mikið notað á krefjandi sviðum eins og geimferðum, bifreiðum og læknisfræði.
Stærsti munurinn á þessu tvennu er að MIM er aukefnaframleiðsla, þar sem efni eru byggð upp smátt og smátt; CNC er frádráttarframleiðsla, þar sem efni eru skorin í burtu smátt og smátt. Þetta eru algjörlega andstæðar aðferðir.
Kostnaðurinn er líka mismunandi. MIM mót eru dýr á fyrstu stigum, en kostnaður á hverja einingu minnkar eftir því sem rúmmálið eykst, sérstaklega fyrir flókna hluta, sem CNC getur ekki jafnað. CNC er hið gagnstæða: það er kostnaðar-hagkvæmt fyrir litlar lotur af einföldum hlutum, en því flóknari sem hluturinn er, því meiri tíma og peninga tekur CNC og kostnaðurinn lækkar ekki mikið, jafnvel með miklu magni.
Hönnunarbreytingar eru enn flóknari. Til að breyta uppbyggingu MIM (Mechanical Manufacturing) vél þarf í grundvallaratriðum að endurhanna mótið, sem er kostnaðarsamt og-tímafrekt. CNC (Computer Numerical Control) þarf aðeins að breyta forritinu og það er hægt að breyta því hvernig sem þú vilt, sem gerir það mun sveigjanlegra.
Hönnunarbreytingar eru enn flóknari. Til að breyta uppbyggingu MIM (Mechanical Manufacturing) vél þarf í grundvallaratriðum að endurhanna mótið, sem er kostnaðarsamt og-tímafrekt. CNC (Computer Numerical Control) þarf aðeins að breyta forritinu og það er hægt að breyta því hvernig sem þú vilt, sem gerir það mun sveigjanlegra.
Kostir MIM eru nánast engin úrgangur, lítið innra álag, minna næmi fyrir aflögun og hröð framleiðsluhraða -upp, með einu móti sem getur framleitt mikið magn af hlutum. Hins vegar eru ókostirnir einnig augljósir: sintun getur haft áhrif á efniseiginleika og getur valdið aflögun; hráefnið hefur geymsluþol; og efnisvalið er minna umfangsmikið en með CNC vinnslu, sem gerir það aðeins hentugur fyrir litla til meðalstóra lotuframleiðslu á litlum hlutum.
Kostir CNC vinnslu eru mikil nákvæmni, sveigjanlegt efnisval, hröð lítil-lotuframleiðsla og auðveldar breytingar. Ókostirnir eru meiri sóun, meiri kostnaður fyrir flókna hluta, þörf fyrir viðbótarvélar fyrir stóra-framleiðslu og innra álag við skurð, sem getur leitt til aflögunar með tímanum.
Hvað varðar efni getur MIM notað ryðfrítt stál, verkfærastál, títan, kóbalt-króm, há-hita málmblöndur, kolefnisstál, nikkel málmblöndur og wolfram málmblöndur, aðallega í duftformi. CNC er enn fjölhæfara, fær um að nota næstum öll efni eins og ál, títan, kopar, ryðfríu stáli og álstáli og hægt er að nota fast efni beint.
Hvenær ættir þú að velja MIM (mekanísk framleiðsla)? Þegar rúmmálið er stórt eru hlutarnir litlir (helst undir 40 grömm, ekki meira en 100 grömm), uppbyggingin er flókin, þolmörkin eru ekki við takmörk, hönnuninni verður ekki breytt, þú vilt spara efni og lágmarka aukavinnslu.
Hvenær á að velja CNC? Litlar lotur, einstaklega mikil nákvæmni, stórir hlutar, mikið álag, sérstök efni, tíðar hönnunarbreytingar og einstaklega stöðug frammistaða.
Gæðaeftirlit með MIM er líka mjög mikilvægt. Skoða þarf hráefni og bindiefni þegar þau koma inn í verksmiðjuna. Eftir mótun verður að mæla stærð græna líkamans og einnig þarf að athuga þéttleika og frammistöðu. Eftir sintun verður einnig að athuga stærð, umburðarlyndi, yfirborð og frammistöðu. Tölfræðileg ferlistýring er notuð til að hafa auga með því til að draga úr rusli.
Almennt séð hentar MIM fyrir flókin,-mikil og ódýr forrit; CNC er hentugur fyrir mikla nákvæmni, sveigjanleika og mikið úrval af efnum. Það er enginn einn besti kosturinn; valið fer eftir stærð, uppbyggingu, rúmmáli, nákvæmni kröfum og fjárhagsáætlun hluta þinna. Að velja rétta kostinn er -hagkvæmastur.
Hagnýt notkun duftsprautunarmótunar á ýmsum sviðum
|
Raðnúmer |
Umsóknarsvæði |
Púðursprautumótaðar vörur |
|
1 |
Fjarskipti |
SIM-kortarauf, titrara, íhlutir diskadrifs, kapaltengi, rafeindarörahylki, tölvuprenthausar, rafeindapakkar, efni í hitaupptöku. |
|
2 |
Bílaiðnaður |
Kveikjustýrilásíhlutir, snúningur fyrir túrbóhleðslutæki, ventlastýringaríhluti, bremsukerfisíhluti bifreiða, íhlutir fyrir sólhlífar fyrir bifreiðar |
|
3 |
Lækningatæki |
Tannréttingarfestingar, innri saumnálar, vefjasýnistöng, geislahlíf |
|
4 |
Vörur til daglegrar notkunar |
Úrahulstur, úrólar, úrasylgjur, hausar og teigar fyrir golfkylfur, íþróttaskósylgjar, íþróttaskotvopnahlutir, skjalabindingar, litlir gleraugnahlutar, öryggislásar og rakaraskæri. |
|
5 |
Vélaiðnaður |
Óreglulegar fræsur, skurðarverkfæri, örgír og smáir vélrænir hlutar, skutlur fyrir textílvélar |
|
6 |
Vopn og búnaður |
Námuhringur, byssukveikja, brynja-gengur skothylkikjarni, sjónstöð að framan, píluþyrpingarör |
|
7 |
Aerospace |
Vænglamir flugvéla, eldflaugastútar, skotflaugaugga, keramik túrbínublaðkjarna |
Dæmigert forrit MIM (mekanísk framleiðsla) fyrir nákvæmnisíhluti í bíla
Gírar (afl/skiptikerfi)
Umsóknarsviðsmyndir
Tímaskiptabúnaður vélar, olíudæla/vatnsdælugír, samstillingarmiðstöð gírkassa, stýrishjól.
Efni
Fe-Ni ál stáli, 420 ryðfríu stáli, 17-4PH (mikill styrkur/slitþolinn).
Lykilgildi
Flókin tannsnið og samþætt miðstöð/lykilbraut draga úr vinnsluskrefum.
Þéttleiki Stærri en eða jafn og 7,6g/cm³, hörku tannyfirborðs HRC 40~50, slitþolinn-og þreytuþolinn-.
Fjöldaframleiðsla (ársgeta meira en eða jafnt og 100.000 einingar) kostar 30-50% minna en vinnsla.
MIM gír fyrir bíla
Skynjarahús (rafrænt stjórnkerfi)
Umsóknarsviðsmyndir
ABS skynjari, hita-/þrýstingsskynjari, gasstöðuskynjari hús og grunnur.
Efni
304/316 ryðfríu stáli (tæringarþolið), álblöndu (létt).
Lykilgildi
Þunnt-veggað (0,5~1,5 mm) + samþætt þéttingarrof/festingargat, verndarstig IP67+.
Það hefur góða rafsegulvörnareiginleika, sem gerir það hentugt fyrir -truflunarkröfur bílaraftækja.
Mikil víddarsamkvæmni, hentugur fyrir sjálfvirkar samsetningarlínur.
Íhlutir eldsneytisinnspýtingar (eldsneytiskerfi)
Umsóknarsviðsmyndir
Bensín/dísil innspýtingarloka, nálarventilsæti, flæðisstýringarhringur, háþrýstiolíuhólfssamsetning.
Efni
Há-málmblöndur (eins og Inconel 718), 440C ryðfríu stáli (þolir háan hita/háþrýsting/tæringu).
Lykilgildi
Ör-fín flæðisleið (φ0,1~0,5 mm) + há-þéttingarflöt eru mynduð í einu stykki til að mæta háþrýstingsskilyrðum 200~300bar.
Það er ónæmt fyrir háum hita (-40 gráður ~150 gráður), eldsneytis tæringu og hefur mikla langtímaáreiðanleika.
Það kemur í stað nákvæmrar vinnslu, leysir vandamálið við að vinna litlar/djúpar holur og bætir afraksturshlutfallið í 95%+.
MIM eldsneytisinnsprautunaríhlutir fyrir bíla
Aðrir nákvæmnisíhlutir
Turbocharger
Lítil hjól, stillihringur, hitahlíf (háhita álfelgur, léttur + háhitaþolinn).
Gírkassi
Breyttu gafflum, rennibrautum og leiðarblokkum (flókin uppbygging + slitþolin, -þolin, kemur í stað smíða/vinnslu).
Hemlakerfi
ABS stýrislokakjarni, hlutfallslokasamsetning (mikil nákvæmni + áreiðanleg þétting).
MIM hefur þróast úr því að vera „valfrjáls“ í „valin“ tækni á sviði nákvæmra bílavarahluta, sérstaklega fyrir litla og flókna íhluti eins og gíra, skynjarahús og íhluti fyrir eldsneyti innspýtingar. Það kemur jafnvægi á frammistöðu, nákvæmni, kostnað og léttleika, sem gerir það að lykilframleiðslutækni fyrir háþróaða-þróun og nýja orkubreytingu bíla.
