MIM процесс

Основным материалом, применяемым в MIM процессе является двухкомпонентный гранулят. Состоит он из порошка гранул металла с размером частиц от 0,001 до 0,02 мм и полимерного материала, связывающего гранулы порошка вместе. Качество этого материала является основным критерием стабильного получения годной MIM продукции с заданными параметрами. В нашем производстве мы используем продукцию Catamold компании BASF.

Из этого материала при помощи специального термопластавтомата (ТПА) формуются конфигурации изделий с соответствующими припусками на усадку, которая в MIM процессе доходит до 26% на сторону. Хотя, на первый взгляд эта часть MIM процесса аналогична тем которые применяются в традиционных технологиях литья под давлением, следует отметить, что здесь применяется как специализированное оборудование (ТПА адаптированный для литья порошковых материалов), так и пресс-формы, спроектированные особым образом. После формовки в ТПА получается, так называемая, зеленая деталь (green part), представляющая собой полимерный компаунд с гранулами основного материала.

Далее необходимо удалить связующий полимер из зеленой детали. Для этого деталь поступает в печь с относительно невысокой температурой в 130-140°С. На этом этапе удаляется основная часть связки и получаются коричневые детали (brown part), называемые так из-за характерного коричневого цвета. В коричневых деталях отсутствуют прочные молекулярные связи между гранулами порошка, поэтому они хрупки и требуют аккуратного обращения.

Для удаления остатков связующего полимера и спекания частиц основного материала коричневые детали подвергают повторному нагреву, но до гораздо более высоких температур (свыше 1200°С). После окончательного спекания плотность материала в сформированной детали достигает 96-99,5%. Таким образом физико-механические свойства готовой детали ничем не отличаются от аналогов, полученных путем резания.

Как видно из описания, качество MIM процесса во многом определяется конструкцией печи спекания. Она должна обеспечивать равномерность зон прогрева и заданную температуру по всем направлениям при различных тепловых режимах и составах атмосферы спекания. Нашим специалистам удалось создать оптимальную конструкцию печи, превосходящую по ряду своих параметров импортные аналоги. В частности мы получили возможность серийно производить по MIM технологии детали массой до одного килограмма, что является уникальным опытом в мировой практике.

В качестве примера мы провели следующий эксперимент. В форме, предназначенной для литья пластиковой детали (рукоятки пневматического пистолета SKIF A-3000), по MIM технологии была отлита металлическая деталь. Результат Вы можете видеть на приведенных фотографиях, где MIM изделие изображено рядом со своим пластиковым аналогом.

Как уже отмечалось, в MIM технологии применяются пресс-формы с другими литейными параметрами, нежели при литье полимеров, поэтому в зеленой детали мы получили некоторые непроливы. Но главную цель эксперимента - подтверждение возможности спекания "больших" деталей и выявление возможностей, открывающихся при этом, можно считать полностью выполненной. Также следует отметить, что получить деталь такой сложности, с таким качеством невозможно любыми другими методами, кроме MIM процесса на оборудовании, специально спроектированном и изготовленном для процессов спекания больших деталей.