MIM Design & Werkzeuge
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Design Richtlinien
Die Konstruktion für den Metallspritzguss (MIM) ähnelt aufgrund der Ähnlichkeit ihrer Formtechniken der Konstruktion für den Kunststoffguss. Glücklicherweise bietet MIM ein Maß an Designflexibilität, das über das hinausgeht, was mit anderen Metallherstellungsmethoden möglich ist. Es ermöglicht die Erstellung komplizierter Merkmale wie Überhänge, Hinterschnitte, Gewinde und verschiedene komplexe Formen.
MIM Werkzeuge Design
Bei der Herstellung eines Teils im Metallspritzguss (MIM) ist die Gestaltung der verwendeten Werkzeuge sehr wichtig. Diese Werkzeuge müssen über bestimmte Merkmale verfügen, wo sich die Form teilt (Trennlinien), wo das Material eingespritzt wird (Anschnitte), Stellen, die von Auswerferstiften hinterlassen werden, und wie spezielle Schnitte ausgeführt werden (Nockenaktionen).
Trennlinien: Alle MIM-Teile zeigen eine Linie, an der sich die beiden Teile der Form treffen. Aber mit etwas intelligentem Design können Sie diese Linie verbergen oder weniger auffällig machen, indem Sie sie entlang der Kanten eines Features platzieren.
Tor: Hier wird das Material für das Teil in die Form gegeben. Es gibt vier Haupttypen von Tore: Tab, Tunnel, Jump und Drop. Jeder Typ hinterlässt kleine Spuren, sodass es schwierig ist, zu entscheiden, wo man ihn anbringt. Es ist am besten, Anschnitte dort zu platzieren, wo das Teil am dicksten ist, damit es die dicken bis dünnen Bereiche gleichmäßig ausfüllt. Bei runden Teilen hilft das Einspritzen in der Nähe der Mitte, ein Verziehen während des Sinterprozesses zu vermeiden.
Auswerferstifte: Diese Stifte drücken das fertige Teil aus der Form, können jedoch Spuren hinterlassen. Es ist eine gute Idee, das Teil so zu gestalten, dass sich diese Markierungen an Stellen befinden, die nach dem Zusammenbau des Teils nicht mehr sichtbar sind.
Nockenaktionen: Diese werden verwendet, um spezielle Schnitte im Teil vorzunehmen, ohne dass später zusätzliche Schritte erforderlich sind. Denken Sie beim Hinzufügen dieser Schnitte darüber nach, in welche Richtung sich die Nocke bewegen muss. Wenn Sie mehrere Nocken benötigen, wird es komplizierter, da diese Platz im Inneren des Werkzeugs benötigen.
Design Richtlinien
Komplexität und Geometrie
Design Komplexität Maximieren: MIM zeichnet sich durch die Herstellung komplexer und komplizierter Teile aus. Designer sollten dies nutzen, um mehrere Komponenten in einem einzigen Teil zu integrieren und so die Montagekosten zu senken.
Berücksichtigen Sie Entwurf Winkel: Berücksichtigen Sie Schrägenwinkel in Ihrem Design, um das Entfernen des Teils aus der Form zu erleichtern, normalerweise zwischen 0.5° und 2°.
Wand Stärke
Gleichmäßigkeit: Streben Sie eine gleichmäßige Wandstärke an, um Fehler wie Einfallstellen und Verformungen zu vermeiden. Die empfohlene Dicke liegt normalerweise zwischen 0.5 mm und 6 mm.
Übergänge: Allmähliche Übergänge zwischen dicken und dünnen Abschnitten tragen dazu bei, Spannungs konzentrationen und Verzerrung.
Toleranzen
MIM kann Toleranzen von ±0,3 % bis ±0,5 % der Abmessung erreichen. Entwerfen Sie Teile unter Berücksichtigung dieser Toleranzen, um die Möglichkeiten von MIM voll auszuschöpfen, ohne dass eine umfangreiche Nachbearbeitung erforderlich ist.
Materialauswahl
Eigenschaften des Ausgangsmaterials: Die Mischung aus Metallpulvern und Bindemittelmaterialien (Ausgangsmaterial) sollte Eigenschaften aufweisen, die mit Ihren Designanforderungen kompatibel sind, einschließlich Fließeigenschaften und Partikelgrößenverteilung.
MIM Tools und Software
Design Software
Nutzen Sie CAD-Software, die komplexe Geometrien verarbeiten und Simulationen für die Formflussanalyse bereitstellen kann. Dies hilft bei der Identifizierung potenzieller Fertigungs herausforderungen in der Entwurfsphase.
Formen Werkzeuge
Formen Design Und Konstruktion: Formen für MIM müssen so ausgelegt sein, dass sie thermische Ausdehnung und Schrumpfung aufnehmen können. Verwenden Sie Materialien, die den hohen Drücken und Temperaturen bei MIM standhalten.
Injektion Formen Maschinen: Wählen Sie Maschinen aus, die Einspritzparameter wie Druck und Temperatur genau steuern können, um einen gleichmäßigen Materialfluss und eine gleichmäßige Qualität sicherzustellen.
Entbinderung Und Sintern Ausrüstung
Entbinderungs und Sinterprozesse erfordern eine präzise Temperaturkontrolle, um das Bindemittel zu entfernen und die Metallpartikel zu verschmelzen. Die Ausrüstung sollte kontrollierte Atmosphärenbedingungen ermöglichen, um Oxidation zu verhindern.