Каковы некоторые распространенные дефекты при литье металлов под давлением?
Дефекты MIM проявляются на каждом этапе производства. Разочаровывает то, что коренные причины обычно возникают на два или три шага раньше, чем становится видимым дефект.
Сырье и инъекция
Разделение порошка связующего-на литниках.Высокий сдвиг у ворот приводит к тому, что связующее перемещается впереди частиц порошка. В итоге вы получаете зону,-богатую связующим веществом, рядом с воротами и зоны,-богатые порошком, ниже по потоку. В зависимости от региона отделка поверхности выглядит по-разному, и от этого зависят механические свойства. Поставщик литья металлов под давлением, пропускающий одно и то же сырье через литники разной геометрии, увидит разные схемы разделения. Затворы большего размера уменьшают сдвиг, но замедляют время цикла.-Компромисс-зависит от толщины стенки и длины потока.
Короткие кадры.Вязкость сырья слишком высокая, температура формы слишком низкая, давление впрыска недостаточное или вентиляция заблокирована. Тонкие-секции затвердевают до того, как сырье достигнет конца полости. В прошлом году у нас был настенный медицинский разъем толщиной 0,8 мм, который продолжал замыкаться в одном углу, пока мы не подняли температуру формы с 38 до 46 градусов. Решено, но время цикла увеличилось на 4 секунды.
Вспышка.Сила зажима низкая или линия разъема изношена. Сырье MIM более вязкое, чем термопласты, поэтому вспышка имеет тенденцию быть тоньше. Тонкая засветка отрывается при обращении и загрязняет другие части лотка. Интервалы контроля качества литья под давлением должны быть более жесткими, чем стандартные графики для пластмасс-мы проверяем линии разъема каждые 8000 выстрелов вместо 20 000.
Почему детали трескаются во время снятия связок?
В большинстве операций при удалении связующего образуется больше отходов, чем при впрыскивании. Дефекты здесь выглядят как проблемы с инъекцией, что направляет поиск неисправностей в неправильном направлении.
Блистеры для удаления растворителя
Растворитель удаляет первичное связующее и оставляет взаимосвязанную пористость. Стандартный порог — удаление 59% для подключения каналов. Толстым деталям нужно больше-мы стремимся к 82–88 % для всего, что имеет толщину стенки более 5 мм, прежде чем переходить к термической обработке, иначе захваченные газы разложения вызовут вздутие.
Сложная часть: после ванны с растворителем оставшийся основной полимер слегка размягчается, и капиллярные силы втягивают его обратно в поры,-запечатывая каналы, которые были открыты. Детали, которые выглядят нормально после воздействия растворителя, все равно могут вздуться в печи.
У нас была рукоятка хирургического инструмента толщиной 6,2 мм, которая продолжала образовывать волдыри даже при удалении 68% растворителя. Довел до 87% и проблема исчезла. Теперь это наша отправная точка по умолчанию для тяжелых разделов.
Термическая деформация
Что не так в печи для спекания?
Плотность и пористость.MIM нацелен на теоретическую плотность 96–99% в зависимости от сплава. Подспекание оставляет большие поры; переспекание вызывает рост зерна. Для стабильных результатов контроль температуры должен оставаться в пределах ±5 градусов, хотя на некоторых инструментальных сталях мы видели, что реальный диапазон ближе к ±3 градусам. Горячие зоны печи смещаются-Регулярные проверки плотности на контрольных купонах выявляют проблемы еще до того, как они дойдут до отгрузки.
Деформация и оседание.МИМ линейно усаживается на 15–20% в процессе спекания. В прошлом квартале мы зафиксировали 17,8–19,2% на 316L для деталей различной геометрии. Не-неравномерная усадка приводит к короблению: изменение плотности в неспеченной части, градиент температуры в печи, сила тяжести на неподдерживаемых участках. Для услуг прецизионного литья под давлением деталей с жесткими-допусками разработка индивидуального установочного устройства не является обязательной. Теперь мы указываем специальные установщики для каждого нового проекта.-стоит дороже, но удерживает разброс размеров на уровне ±0,25 % вместо ±0,6 %.
Жидкофазные спекаемые сплавы более чувствительны. Несколько градусов выше ликвидуса, и деталь падает. Несколько градусов ниже, и вы не достигнете цели по плотности.
Контроль углерода в сталях.Углерод получается из исходного порошка, остаточное связующее, которое не выгорело полностью, и атмосфера печи.. 316Нержавеющая сталь с содержанием углерода выше 0,03 % демонстрирует пониженную коррозионную стойкость.-Мы протестировали это при 0,028 % и 0,041 %, и разница в солевом тумане очевидна. Точка росы в атмосфере во время термического удаления связующих влияет на поглощение углерода. Большинство производителей деталей MIM используют специальные атмосферные циклы для марок,-чувствительных к углероду.
Ключевые факторы спекания
- Контроль плотности
- Управление сокращением (15–20 %)
- Регулирование атмосферы
«Регулярные проверки плотности купонов-свидетелей выявляют проблемы еще до того, как они дойдут до отправки».
Вопрос о перешлифовке
Regrind экономит деньги, но вносит вариативность. После шести-восьми проходов через ствол связующее разрушается, гранулометрический состав смещается от излома, накапливаются загрязнения. Уровень дефектов поверхности растет. Мы ограничиваем переизмельчение 25–30 % свежего сырья для всего, что используется в автомобильной или медицинской промышленности. Более высокие проценты подходят для промышленных деталей, где косметика имеет меньшее значение.
Перекрестное-загрязнение между сплавами является постоянным. Одна частица вольфрама в партии нержавеющей стали проявляется как затвердевшее пятно на готовой детали. Индивидуальные решения для литья под давлением для производства смешанных-сплавов требуют специальных комплектов цилиндров и винтов для каждого семейства сплавов,-дорогие, но полностью исключают этот вид отказа.
Если вы ищете дефект MIM, который не удается устранить, проблема обычно не в том, куда вы ищете. Отправьте нам чертеж детали и фотографии дефекта.-Мы проведем-этапный анализ процесса и расскажем, с чего начать. Плата за первичную проверку не взимается.