Stampaggio a iniezione di metallo (MIM) dello stampo

Gli stampi MIM differiscono dagli stampi per stampaggio a iniezione sotto diversi aspetti. La conducibilità termica della materia prima è diverse volte superiore a quella della plastica, con conseguente fluidità molto peggiore. Il tasso di ritiro degli stampi MIM è generalmente del 15%~22%, molto maggiore rispetto a quello degli stampi per stampaggio a iniezione. Ciò rende più difficile controllare la densità e le dimensioni sinterizzate del pezzo allo stato verde. Molte aziende commettono errori su questo aspetto. Inoltre, la polvere metallica è molto più abrasiva per il cilindro e lo stampo rispetto alla plastica. Esistono molte differenze, quindi è necessario apportare alcune modifiche nella progettazione degli stampi MIM:

 a，Acciaio per stampi

---- È necessario scegliere un acciaio trattato termicamente altamente resistente all'usura, ma ciò non significa che l'acciaio utilizzato per la materia prima a base di tungsteno debba essere impiegato per realizzare stampi per materie prime a base di acciaio inossidabile. Ciò comporterebbe uno spreco di costi; pertanto, occorre scegliere l'acciaio in base alla materia prima.

b, Canale di colata caldo

---- Il canale di colata caldo a fluido è più stabile di quello elettrico e consente di ottenere un pezzo allo stato verde con densità più uniforme e minore deformazione durante la sinterizzazione.

c, Canale di colata e imboccatura

---- A causa dell'elevato tasso di ritiro e dell'elevata conducibilità termica della materia prima, la disposizione del canale di colata e dell'imboccatura deve essere bilanciata; in caso contrario, il lavoro di formatura dopo la sinterizzazione sarà più difficoltoso. Nei casi più gravi è necessario eseguire lavorazioni meccaniche per correggere le dimensioni, con conseguente aumento dei costi di produzione. d, La lunghezza della testa nell'ugello di riempimento dello stampo deve essere la più breve possibile, per accorciare il percorso di flusso della materia prima e ridurre la perdita di calore. e, Trattamento superficiale della cavità dello stampo

---- Il difetto del modello di cera è un problema comune nei prodotti MIM. Il trattamento della superficie dello stampo migliora il modello di cera. In genere, durante la lavorazione dello stampo viene eseguito un trattamento di elettroerosione VDI18.

Gli stampi e i processi di stampaggio sono diversi per ogni stampo. Come nello stampaggio a iniezione, sono necessarie la valutazione della progettazione dello stampo, la prova dello stampo e la misurazione per affrontare i diversi problemi di ciascun prodotto, fino a quando il nuovo prodotto non viene qualificato. Questo è anche il principale problema per la maggior parte delle fabbriche MIM al momento. La struttura dello stampo è relativamente più semplice rispetto a quella degli stampi per stampaggio a iniezione e, anche se le dimensioni complessive del nucleo dello stampo vengono aumentate o ridotte, non è necessario riparare lo stampo. È sufficiente regolare la percentuale di polvere metallica nella materia prima. In genere, scegliamo un'altra percentuale di materia prima per risolvere il problema delle dimensioni dello stampo non conformi.

Punti chiave della progettazione degli stampi MIM

1.1 Materiale dello stampo o acciaio antiusura con la stessa durezza

1.2. Progettazione del canale di alimentazione e dell'attacco

Il canale di alimentazione dovrebbe essere il più corto possibile

È necessario progettare un pozzetto freddo

Evitare gli angoli acuti (altrimenti ferro e plastica si separano)

L'area della sezione trasversale del canale di alimentazione dovrebbe essere il più possibile rotonda

Per accorciare la lunghezza della testa, è possibile allungare l'ugello

3. Progettazione dei canali dell'acqua dello stampo

La progettazione dei canali dell'acqua deve essere bilanciata; in caso contrario, ciò influirà sulla fluidità, sul riempimento, sull'aspetto, sulla deformazione dopo la sinterizzazione, sull'instabilità dimensionale e su molti altri aspetti del prodotto

4. Sfiato dello stampo

Se lo sfiato dello stampo è insufficiente, l'aspetto del prodotto presenterà segni di giunzione, si formeranno linee nere e, nei pezzi spessi, si formeranno fori. La presenza di bolle è fondamentalmente causata da uno sfiato insufficiente dello stampo. Per gli stampi con difficoltà di sfiato, si può prendere in considerazione l'uso di acciaio traspirante.

Alcuni altri punti chiave della progettazione dello stampo:

• La linea di giunzione non deve trovarsi nell'area della superficie funzionale
• L'attacco non deve essere direttamente rivolto verso la direzione del flusso del materiale per evitare spruzzi
• Quando si dispongono i prodotti, considerare la praticità della presa e del posizionamento da parte del robot e verificare che l'orientamento sia corretto quando vengono collocati sulla piastra di sinterizzazione
• Eseguire alcune scanalature di sfiato o micro-lavorazioni sulla superficie della cavità dello stampo per evitare la separazione della ferrite. La dimensione, la forma, la densità e l'aspetto del prodotto sinterizzato sono tutti inevitabilmente correlati allo stampo.
• Progettare la linea di giunzione e il perno di espulsione in una posizione non importante. Se non è necessario, cercare di evitare l'uso di attacchi a frattura. In base alla nostra esperienza con i prodotti esistenti, gli attacchi a frattura sono generalmente difficili da sformare automaticamente a causa della fragilità e della scarsa tenacità delle materie prime. Spesso si rompono nuovamente nello stampo e alcuni possono essere estratti solo con un ago d'acciaio. Quando si realizza lo stampo successivo, è difficile ottenere una produzione completamente automatica. Sebbene il MIM sia fondamentalmente isotropo, le dimensioni del pezzo stampato cambieranno a causa delle forze esterne. Le forze esterne includono la viscosità del materiale nello stampo durante il riempimento per stampaggio a iniezione, la gravità durante la rimozione del legante e l'attrito del supporto durante il ritiro di sinterizzazione. L'impatto di queste forze sul prodotto è più complesso e maggiore rispetto a quello dello stampaggio a iniezione. Pertanto, questi fattori devono essere considerati nella progettazione dello stampo.