В даний час технологія MIM використовується у багатьох галузях промисловості та продуктах, включаючи:
- автомобільну галузь;
- аерокосмічну промисловість;
- побутову електроніку;
- зубні імплантати та інструменти;
- електронні та оптоволоконні роз'єми;
- герметичну упаковку;
- хірургічні інструменти;
- електроінструменти та ручні інструменти;
- комп'ютери;
- спортивне обладнання.
За допомогою технології MIM можна обробляти широкий спектр матеріалів, включаючи феросплави, суперсплави на основі нікелю-кобальту, титанові сплави, тугоплавкі матеріали, тверді сплави, технічну кераміку та композити з металевою матрицею.
Хоча сплави кольорових металів, такі як алюмінієві та мідні сплави, технічно можливі, їх економічніше обробляти іншими методами, такими як лиття під тиском або механічна обробка.
Особливості технології
Лиття металевих сплавів під тиском - це сучасна технологія виробництва, яка характеризується отриманням заготовок з високою точністю розмірів та форм. Використовуючи можливості технології лиття під тиском (MIM), можна поєднувати всі переваги процесів лиття пластмас під тиском з істотно переважаючими параметрами міцності та цілісності металів.
Ця технологія дозволяє робити деталі складної форми з досить строгими допусками, тонкими стінками (до 5-6 мм) та ідеальною поверхнею. Завдяки особливим властивостям процесу, тверді або важко обробляються матеріали (наприклад, титан, жароміцна сталь, карбідна сталь і т. д.) можуть оброблятися без обмежень.
Процес MIM складається з чотирьох унікальних етапів обробки:
- змішування матеріалів (сировина);
- лиття під тиском;
- видалення сполучних компонентів;
- спікання.
Сировиною для виробництва є металевий порошок, змішаний у спеціальних машинах з термопластичним сполучним та добавками. Процес змішування закінчується, коли металеві частинки у сполучному повністю гомогенізуються.
Після завершення процесу матеріал перетворюється на гранули. На етапі лиття під тиском сировина впорскується у форму під високим тиском за допомогою звичайних термопластавтоматів. Таким чином, MIM поєднує в собі переваги свободи проектування пластикових ливарних форм із чудовою механічною та термічною стійкістю металевих матеріалів.
В результаті процесу лиття під тиском утворюється так звана «brown body», яка в залежності від сировини на 20% більше, ніж спечена деталь.
Видалення сполучного компонента може бути каталітичним, водним або розчинним, залежно від системи сполучного. Сполучна речовина видаляється з деталей, за винятком залишкового вмісту сполучного 2-3% (каркас). Залишок сполучного гарантує стабільність так званої коричневої частини для подальшого процесу.
На заключному етапі деталі спікаються при температурі від 1200 до 1600°С в залежності від матеріалу. На цьому етапі залишки сполучного повністю видаляються. У процесі спікання деталі ізотопно сідають до потрібних розмірів.
Переваги технології
Спечені деталі повністю металеві та мають щільність >98%. Деталі MIM, як і інші металеві деталі, можна піддавати термообробці та подальшій обробці, наприклад, для досягнення кращих допусків за критичними розмірами.
Переваги виробництва за технологією MIM очевидні:
- економічне виробництво складних деталей у великих кількостях;
- унікальні механічні властивості порівняно з кованими виробами;
- забезпечення дрібного розміру частинок та високої щільності спікання;
- необхідність постобробки зазвичай виключається;
- відмінний вибір для невеликих металевих компонентів, оскільки дозволяє виробляти продукцію, яка потребує точних допусків за розмірами;
- усунення обмеження традиційних методів обробки металу.
Технологія MIM дозволяє отримувати складніші форми та поєднувати безліч елементів в одній деталі, що дає можливість реалізувати індивідуальні проекти з використанням унікальних матеріалів.