Formowanie wtryskowe proszków metali, metoda produkcji łącząca formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych i metalurgię proszków, wykazała znaczące zalety techniczne i szerokie zastosowanie w produkcji narzędzi. Jej podstawowe podejście polega na mieszaniu drobnego proszku metalu ze spoiwem w celu wytworzenia surowca. Surowiec ten jest następnie formowany w złożone kształty za pomocą wtryskarki. Następnie po odspajaniu i spiekaniu powstają części metalowe o-pełnej gęstości. Technologia ta pokonuje ograniczenia tradycyjnej obróbki skomplikowanych konstrukcji, jednocześnie rozwiązując problem niewystarczającej gęstości konwencjonalnych produktów metalurgii proszków. Stało się kluczowym czynnikiem w przejściu przemysłu produkującego narzędzia na precyzję, lekkość i wysoką wydajność.
I. Zasady techniczne i przełomy w procesach
Łańcuch procesu MIM składa się z czterech kluczowych etapów: Po pierwsze, przygotowanie surowca polega na zmieszaniu proszku metalu (takiego jak stal nierdzewna, stal narzędziowa i węglik spiekany) z termoplastycznym spoiwem, zwykle o wielkości cząstek mniejszej niż 20 mikronów, w określonym stosunku w celu utworzenia jednolitego surowca. Nowoczesne receptury surowców pozwalają na osiągnięcie zawartości metali sięgającej nawet 60%-65%, co znacznie zwiększa gęstość spiekanego produktu. Następnie na etapie formowania wtryskowego do formy wtryskiwany jest surowiec o temperaturze 130-200 stopni. Proces ten pozwala na jednoczesne formowanie złożonych części narzędzi o takich cechach, jak gwinty, rowki i cienkie ścianki, takie jak główka klucza imbusowego w kształcie gwiazdy lub pusta struktura narzędzia chirurgicznego. Odtłuszczanie usuwa ponad 90% spoiwa poprzez ekstrakcję rozpuszczalnikiem lub rozkład termiczny. Wreszcie spiekanie w wysokiej temperaturze w środowisku wodoru lub próżni zapewnia stabilny współczynnik skurczu na poziomie 15% -20% przy jednoczesnym osiągnięciu teoretycznej gęstości przekraczającej 98%.
II. Typowe zastosowania w produkcji narzędzi
Technologia MIM znalazła zastosowanie-na dużą skalę w sektorze narzędzi ręcznych. Technologia ta może bezpośrednio tworzyć wzory antypoślizgowe-w głowicy narzędzia, eliminując potrzebę późniejszej obróbki wtórnej. W przypadku narzędzi morskich wymagających odporności na korozję, części MIM ze stali nierdzewnej 316L mogą uzyskać bezszwową strukturę w jednym etapie formowania, całkowicie rozwiązując problem spawanych narzędzi podatnych na pękanie w środowisku mgły solnej.
Wartość technologii MIM jest jeszcze bardziej widoczna w sektorze elektronarzędzi. Proces MIM nie tylko integruje poszczególne części w zespoły modułowe, ale także poprawia precyzję przekładni zgodnie z normą DIN 8 i redukuje hałas o 15 decybeli. Te koła zębate są nawęglane po spiekaniu, uzyskując twardość powierzchni przekraczającą HRC60 przy jednoczesnym zachowaniu wytrzymałości rdzenia na poziomie HRC35, osiągając idealną równowagę pomiędzy wytrzymałością i odpornością na uderzenia. Co więcej, elementy aluminiowe, takie jak radiatory-o niestandardowych kształtach i zaślepki silników, które są często stosowane w elektronarzędziach, można zmniejszyć do grubości ścianki 0,8 mm przy jednoczesnym zachowaniu jednorodności dzięki technologii MIM, co jest trudne do osiągnięcia w przypadku-odlewania ciśnieniowego.
Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na precyzyjne narzędzia montażowe, w branży produkcji narzędzi nadal będzie stosowane formowanie wtryskowe proszków metali (MPM). Technologia ta, której początki sięgają lat 70. XX wieku, stale udoskonala produkcję narzędzi poprzez ciągłe innowacje materiałowe, ulepszenia sprzętu i optymalizację procesów.