1, преимущество литья под давлением порошка твердого сплава
Технология производства порошковой металлургии деталей из порошкового сырья, требующих литья под давлением, изделий в диапазоне размеров 0,1-10 мкм при производстве порошка легко достичь высокой точности. Твердый сплав, используемый для производства сырья, в основном относится к диапазону размеров, соответствует требованиям технологии MIM к порошку сырья, порошок твердого сплава может быть непосредственно применен к процессу литья под давлением, стоимость сырья не увеличивается, это большое преимущество впрыска цементированного карбида формование
Цементированный карбид с высокой твердостью, высокой прочностью, износостойкостью, коррозионной стойкостью, термостойкостью и рядом преимуществ, таких как малый коэффициент расширения, незаменим в металлообработке, горнодобывающей промышленности, бурении нефтяных скважин, например, в качестве материала для инструментов национальной обороны, кроме того, в последние годы твердый сплав используется в корпусе часов широкое применение получили износостойкие декоративные детали. Традиционный метод производства цементированного карбида (метод прессования - спекания) позволяет получать только простые формы, что ограничивает сферу применения цементированного карбида. Холодное, горячее изостатическое прессование изделий сложной формы, но с очень высокой стоимостью, не подходит для массового производства. Литье под давлением из цементированного карбида для получения и расширения областей применения цементированного карбида - технология, позволяющая снизить себестоимость производства изделий со сложной геометрией, близкой к сетчатой форме, в то время как обычное формование и другие способы производства.
Ход исследований 2-й технологии MIM из твердых сплавов
В 1977 году компания Curry приобрела патенты на технологию формования с использованием парафина в качестве связующего для литья под давлением из цементированного карбида, а позже передала компании Leco процесс Leco. Но из-за однокомпонентного парафина в качестве связующего может привести к длительному обезжириванию, легкому образованию дефектов, из-за чего диапазон влияния патента невелик. Но после вступления в 80-й век, наряду с технологией MIM в связующем, прорывной технологией обезжиривания, технологией формования из цементированного карбида под давлением, обеспечивающей мощную техническую поддержку, в сочетании с технологией литья под давлением из твердых сплавов, преимуществом, которым щедро наделила сама природа, с начала 80-х годов в мире появился новый группа, занимающаяся производством и исследованиями производителей литьевых форм из цементированного карбида и научно-исследовательских институтов.
Американская компания Leco carbide, входящая в состав филиала Leco, первой применила метод литья под давлением для производства изделий из цементированного карбида. Компания использует два метода получения твердого сплава на основе WC, один - традиционный метод прессования - спекания, на долю продукции приходится 60% продаж; другой - использование нового метода формования методом литья под давлением из цементированного карбида (Cemented Carbide Injection Molding), на долю продукции приходится 40% продаж. Вес изделия CCIM компании колеблется в пределах 0,3-2 кг, максимальный диаметр составляет 10,59 дюйма. Компания заявляет, что это крупнейший в мире завод по производству изделий для литья под давлением из цементированного карбида. Немецкая компания Degussa MIM, существовавшая с 80-х годов, начала свою деятельность в 1986 году, официально прекратив выпуск продукции. Они используют смесь полиэтилена, полипропилена, полистирола, термопластика и воска, смолы и других специальных добавок в качестве формующего агента, по сравнению с порошком сплава WC-Co толщиной около 0,8 мкм, затем гранулируют, формуют под давлением, удаляют связующее и окончательно спекают. Компания в основном занимается производством подающей рамы и режущего инструмента или режущей головки. Теперь они выпускаются мелкими партиями и в нескольких вариантах, в соответствии с требованиями пользователей производства из нескольких материалов. Продукты наибольшего объема - 1000 см3, наибольшей длины - 100 мм, наиболее важным является около 100 г, отклонение продукта составляет 0,3%, толщина 1-5 мм, конечная плотность может достигать 95% от теоретической плотности. В дополнение к физическому производству с помощью ротационной резки карбида вольфрама, карбид карбида вольфрама является связующим группы два юаня из вышеперечисленных, первый компонент удаляется химической экстракцией растворителем, оставшееся термопластичное связующее удаляется во время спекания. Многие другие производители, такие как Сингапурская компания Phimax, компания IBM, Шаньдунская компания по производству порошковых инъекций Jinzhu powder injection domestic manufacturing company limited, Shanghai Fu Chi Technology Co. Ltd, Qingdao Tongxiang Special Powder Metallurgy Co., Ltd., Пекинский научно-исследовательский институт железа и стали, Центральный Южный университет, порошковая металлургия, участвуют в исследованиях и производстве CCIM технологии, объем производства неуклонно растет
Британский промышленный университет Лафборо, Институт полимерных технологий и материаловедения Британского совета по научным и инженерным исследованиям, Ассоциация твердых сплавов Великобритании и Британский технологический центр цветных металлов финансировали с начала 1985 года внедрение технологии формования из цементированного карбида. Основное внимание уделяется свойствам порошка, технологии склеивания, смешиванию, реологическим свойствам, текучести и деформации, формообразующему агенту для обеспечения целостности экструзионного формования, спеканию и скорости, исследования охватывают множество областей. Ниже приведены результаты, которые они получили [39], также представляющие основные достижения, полученные в исследованиях технологии CCIM в прошлом.
(1) из-за плохих реологических свойств порошка твердого сплава не следует использовать объемное соотношение порошка твердого сплава в смеси выше 65% для литья под давлением;
(2) полярные воски, главным образом сложноэфирные воски бурого угля, благодаря своей реологии, пригодной для литья под давлением порошка, могут давать высокий объемный процент смеси порошков и отвечают требованиям. Благодаря этому виду воска и благоприятной кинетике улетучивания он контролирует обезжиривание, склонность к образованию менее полярного парафина при напряжении сдвига в смеси и низкий объемный процент выделения. Полное использование кристаллического эфира бурого воска также имеет тенденцию к растрескиванию формовочной заготовки, но это можно регулировать путем смешивания соответствующей пропорции различных видов воска;
(3) технология смешивания расплава с высоким сдвигом позволяет эффективно получать однородную смесь;
(4) благодаря анализу реологических свойств и энергии активации вязкого потока формуемость различных рецептур является эффективной.