Påføring av titanlegeringspulver i MIM-feltet for metallsprøytestøping

Påføring av titanlegeringspulver i MIM-feltet for metallsprøytestøping

1: Zhongwei og Central South University Study on Titanium Injection Molding

Titan og titanlegeringer har fordelene med lav tetthet, høy spesifikk styrke, ikke-magnetisme, korrosjonsbestandighet og god biokompatibilitet. De er høykvalitets metallkonstruksjonsmaterialer og funksjonelle materialer. De har blitt mye brukt innen romfart, bilindustri, kraftproduksjon, biomedisin og andre felt, og er kjent som det "tredje metallet" og "strategiske metallet" i utvikling etter stål og aluminium. Imidlertid er smeltepunktet og hardheten til titan og titanlegeringer høye, og deres prosesserings-, formings- og kutteegenskaper er dårlige. Derfor er utstyret som bruker tradisjonelle prosesseringsmetoder dyrt, ineffektivt, kostbart, og materialavfallet er stort, noe som i stor grad begrenser anvendelsesomfanget. Metallsprøytestøping (mim) er en nesten nettdannende prosess dannet ved å kombinere pulvermetallurgiteknologi med plastsprøytestøpingsteknologi. den har fordelene med høy utnyttelsesgrad av råvarer, fleksibel sammensetningsjustering og lave kostnader for batchproduksjon. den kan produsere høydimensjonale og høypresisjonsdeler, og er en ideell metode for fremstilling av titan og titanlegeringer. Den vanligste ti-6a1-4v-legeringen i titanlegeringer tilhører pluss Tofase martensittisk legering. Den inneholder 6 prosent Stabilt element aluminium Fasestyrken er forbedret. Som Vanadium av stabilisator, redusert pluss Og Overgangstemperaturen på. Ti-6a1-4v-legering ble først utviklet av USA i 1954. Den er mye brukt i romfartsindustrien og er hovedpilaren i amerikansk titanlegering. Senere utviklet ti-6a1-4v-legeringen seg gradvis til en internasjonal titanlegering. i produksjon og påføring av titanlegeringer i Kina spilte også ti-6a1-4v-legering en stor rolle, som fikk navnet tc4.

Titanium Metal Injection Molding teknologi til andre produksjonsmetoder:

Mim-prosessen til tc4 titanlegering inkluderer hovedsakelig pulverpreparering, blanding, sprøytestøping, avfetting, sintring og nødvendig etterbehandling. Qinhuangdao Zhongwei Precision Parts Co., Ltd. studerte med Central South University i 2004 og fant at egenskapene til sprøytestøpte deler av tc4 titanlegering hovedsakelig ble påvirket av relativ tetthet, karbon- og oksygeninnhold og mikrostruktur. Sintring, som den siste prosessen i metallsprøytestøping, er svært viktig for den endelige ytelsen til produktene. Sintringsprosessparametere (som temperatur, tid, atmosfære, hastighet på temperaturstigning og -fall, etc.) påvirker direkte ytelsen og dimensjonsnøyaktigheten til produktene og realiserer den kvantitative produksjonen av produkter.

2: Anvendelse av titansprøytestøping på ulike felt

1: Påføring av sprøytestøping av titan i klokker

Armbåndsur er vanligvis laget av forskjellige edle metaller og raffinert stål. Edelmetaller brukes vanligvis til sofistikerte klokker av high-end merker, som gull, platina, lotteri gull, etc; Det raffinerte stålet er hovedsakelig 316L stål og Rolex patentert 904L stål.

Men med fremgangen innen vitenskap og teknologi har flere og flere høyteknologiske materialer blitt brukt på klokkeproduksjon, inkludert keramikk med høy tetthet, karbonfiber, safir og titanmetall. I dag vil jeg snakke om bruken av titan i klokker.

På grunn av den generelle økningen i prisen på stålklokker, ønsker folk raskt å finne en ny type materiale for å erstatte det raffinerte stålmaterialet. Mange legeringer er enten ikke så harde og plastiske som raffinert stål, eller kostnadene er for høye. Etter å ha eliminert partier av legeringer, begynte urmakere å fokusere på det spesielle luftfartsmaterialet "titanmetall".

Hva er titan? Titan er et metallisk grunnstoff som finnes i jordskorpen. Det er et skinnende og skinnende metall eller sølvgrå eller mørkegrått pulver. Dens forbindelser kan finnes i nesten alle magmatiske bergarter og titanplasseringsavsetninger. Råvarene er rikelig, så prisen er mye billigere enn for edle metaller, som er mye brukt i romfart, medisinsk og industri.

Mange egenskaper ved titan gjør det svært verdifullt i industri og handel:

1. Hardhet: hardheten til titan er 30 prosent høyere enn for stål;

2. Lett tekstur: titan veier 47,90 atomvekter, nesten 50 prosent lettere enn stål;

3. Korrosjonsbestandighet: når titan utsettes for luft, vil overflaten danne en tett og sterk oksidfilm, som kan motstå korrosjon av andre metaller av forskjellige stoffer. Det er spesielt effektivt for saltvannerosjon.

Titan som klokkemateriale har veldig gode fordeler, som:

1. Klokker i titanlegering er behagelige å ha på seg fordi de er overraskende lette;

2. Titan er antiallergisk, det inneholder ikke nikkel, og det er veldig behagelig å ha på seg selv når huden svetter;

3. Fordi titan er hardere enn stål, er titanklokker mer holdbare;

4. Korrosjonsmotstanden gjør titan spesielt egnet for dykkerklokker;

Omega Haima har lansert en rekke titan dykkerklokker, og dens doble prestasjoner innen vannmotstand og korrosjonsbestandighet beviser også at bruken av titan i vanntette klokker er en stor suksess.

Med den videre forskningen på titanmetall kan flere og flere klokkemerker lansere klokker laget av titanmetall i fremtiden. Det er uklart om de kan erstatte stål som førstevalg av klokkematerialer.

2: Påføring av sprøytestøping av titanmetall i presisjonstilbehør til pistoler

Titanpistolavtrekker: metallsprøytestøpte titankomponenter brukes for tiden i høyytelsesapplikasjoner, som for eksempel produksjon av pistolavtrekker (når det gjelder tretthetsytelse og lettvekt), der titan gir utmerket ytelse. På grunn av de høye materialene er bruken fortsatt begrenset. Ettersom prisen på titanpulver faller, forventes markedet for forsvars-MIM-komponenter å vokse raskt.

"Safety and Armed"-rotorer: Militære "safety and armed"-rotorer brukes til eksplosive innretninger som brukes av det amerikanske forsvarsdepartementet. 316L komponenter i rustfritt stål er laget av sprøytestøping av metall, med en tetthet på 7,6 g/cm3. Den har en ultimat strekkstyrke på 75 000 psi, en flytegrense på 25 000 psi, en 50 prosent forlengelse og en hardhet på 67 HRB.

Sikkerhetsdel for sveiping av pistoltopp: Colt, USA

Sikkerhetsdelene til pistolen brukt i 45 kaliber håndvåpen produsert av Manufacturing Company, LLC. ha ulike funksjoner, som å forhindre avtrekkerskyting, beskytte hammeren fra å skade skytterens hånd når pistolen sykles, og samhandle med skytterens håndflate for komfort. Denne komplekse delen er laget av MIM17-4PH rustfritt stål med en tetthet på 7,6gcm3

Den er laget av tradisjonell investeringsstøping og holder sikkerhetsdelene, noe som vil kreve mye sekundær bearbeiding. I tillegg til å forbedre produktiviteten og produsere mer ensartede deler, sparer metallsprøytestøpeprosessen også kostnader og forkorter kundenes leveringstid. Colt har bevist dette med 10000 sykluser for å kvalifisere delen.

3: Kjeveortopedisk brakett

Titanlegering metall sprøytestøping ortodontisk brakett produsert av Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd

MIM-delerteknologi ble først brukt i medisinsk behandling for å lage noen ortopediske tannapparater. Disse presisjonsproduktene er svært små i størrelse, og har god biokompatibilitet og korrosjonsbestandighet. Hovedmaterialet som brukes er 316L rustfritt stål. Nå flytter mange bedrifter til titanlegeringsfeltet. Titanlegering har fordelene med god tetthet, lettere vekt og bedre biologisk kompatibilitet. Ortodontiske braketter er fortsatt hovedproduktene i MIM-industrien.

Forestadent Company of Germany har produsert en toveis hektet kjeveortopedisk brakett med MIM-teknologi. Den mekaniske holdekraften kan økes med 30 prosent. Polering med MIM etter engangsforming kan i stor grad redusere friksjonen mellom brakett og buetråd. Dette produktet har blitt bekreftet av BjornLudwig å ha en positiv rolle i kjeveortopedisk kirurgi.

4: Kneimplantatdeler

Titanlegering metall sprøytestøping kneimplantatdeler produsert av Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd

Fremgangen til MIM-delerteknologi innen menneskelig implantasjon er relativt langsom, hovedsakelig fordi sertifisering og aksept av produkter trenger en lang periode.

I dag kan MIM-teknologi brukes til å produsere deler som delvis erstatter bein og ledd, og metallmaterialene som brukes er hovedsakelig Ti-legeringer.

Når det gjelder biokompatibilitet, ble porøst titan med 60 prosent porøsitet fremstilt ved MIM-teknologi, og gelatinmikrokuler med forsinket frigjøring ble fremstilt ved forbedret kondensasjonspolymerisasjons-tverrbindingsmetode og belagt på overflaten av porøst titan.

Resultatene viste at gelatinmikrokulene med forsinket frigjøring belagt porøst titan ikke hadde noen cytotoksisitet og kunne brukes som et godt materiale for medisinske implantater.

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. har med suksess brukt Ti-6Al-4V til å produsere kneprøvedeler for menneskelig implantat. Implantatet bærer hovedsakelig trykk etter å ha kommet inn i menneskekroppen, og har god biokompatibilitet. Etter MIM-forming utføres varm isostatisk pressing, etterfulgt av kulepering, polering og anodisering for å oppnå bedre overflateytelse, redusere friksjon med menneskekroppen og forbedre kompatibilitet og levetid.

5: Suturskrueanker

Metallmikrosprøytestøping, μ MIM) er en formingsteknologi utviklet av IFAM Research Institute i Tyskland, som skal organisk anvende MIM-teknologien til fremstilling av deler med dimensjoner opp til mikrometernivå.

Generelt sett kan μ MIM brukes til å produsere to typer produkter:

① Deler med en størrelse på mikrometer og en masse på flere milligram;

② Utseendestørrelsen på delen er lik størrelsen på den tradisjonelle sprøytestøpedelen, men størrelsen på den lokale strukturen er opp til mikrometernivået.

De siste årene har mikrosprøytestøping blitt et forskningshotspot innen sprøytestøping. Med utviklingen av moderne maskineri mot miniatyrisering, vil anvendelsen av mikrosprøytestøping bli mer og mer omfattende.

For tiden har Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. og forskningssenteret ved Central South University μ MIM-teknologi har blitt brukt til produksjon av mikrodeler av medisinsk utstyr, som spektrometer, titreringsplate, etc. Strukturstørrelsen av produktet har nådd mikronnivået, og minimum veggtykkelse er 50 μm.

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd μ Suturankeret produsert av MIM-teknologi for kirurgisk operasjon er kun på størrelse med fyrstikkhodet.

6: Golfhode

For detaljer, klikk på selskapets nettsted:https://www.zw-metalware.com/injection-molded-parts/titanium-alloy-golf-head-metal-injection.html

7: Høreapparat akustisk rør

MIM-teknologi kan også brukes til å produsere deler av ulike medisinske enheter.

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. bruker MIM-teknologi for å produsere et høreapparatlydrør for et tysk selskap, som har effekten av å forbedre lydhastigheten og fremme hørselen.

Denne typen høreapparatlydrør med kompleks form kan oppnås ved sintring etter MIM-forming. For å gjøre overflaten på lydrøret glatt, er det kun nødvendig å gå gjennom en sandblåseprosess med glassperler senere.

Tettheten til det akustiske røret er større enn 7,65 g/cm3, maksimal strekkfasthet kan nå 480 MPa, flytegrensen 150 MPa, forlengelsen 45 prosent, og maksimal overflatehardhet 100 HRB. MIM-teknologi kan redusere kostnadene med 20 prosent sammenlignet med den tradisjonelle produksjonsprosessen før.

MIM-teknologi kan også brukes til å produsere mange produkter innen medisinsk behandling, inkludert intervensjonsterapistenter, strålingsskjerming av tungsten høydensitetslegeringssprøyter, mikrokirurgiske manipulatorer, mikropumpeendoskopdeler, medikamentinhalatorer, etc.

8: Kirurgiske verktøy

Kirurgiske verktøy kreves for å ha høy styrke, lav blodforurensning og være i stand til å oppnå aggressive desinfeksjonsprosedyrer. Designfleksibiliteten til MIM-teknologi kan møte bruken av de fleste kirurgiske verktøy. Samtidig har det også fordelene med teknologi. Den kan produsere forskjellige metallprodukter til lave kostnader. Den erstatter gradvis tradisjonell produksjonsteknologi som den viktigste produksjonsmetoden.

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. har utviklet en titanlegeringsklo ved bruk av MIM-teknologi. Den er produsert ved en sprøytestøpeprosess av titanlegering, med en tetthet på mer enn 8,5 g/cm3. Den kan brukes til å gripe gjenstander i menneskekroppen under operasjonen, og har funksjonen som en pinsett. Designet er ganske komplekst og krever høy produksjonsnøyaktighet.

Sintring etter forming med MIM-teknologi kan nå et høyt toleransenivå, og krever ikke et stort antall påfølgende behandlingsprosesser for å unngå å skade den lineære og geometriske formen til kloen.

Det er vanskelig å produsere denne typen rustfri stålklo med kompleks form ved støping eller maskinering, noe som krever en lang produksjonssyklus og høye kostnader. Ved å bruke MIM-teknologi til å produsere den kan du spare 60 prosent av kostnadene.

Engangs kirurgiske verktøy må utvikle en prosess som kan masseproduseres til lave kostnader. Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. bruker MIM-teknologi for å produsere en skaftenhet, som brukes i en ny type kirurgiske engangsinstrumenter. Kostnaden er bare 1/4 til 1/5 av en sveitsisk CNC-maskin, tettheten er 7,5 g/cm3, den ultimate strekkfastheten er 1190MPa, flytegrensen er 1090MPa, forlengelsen er 6,0 prosent, og maksimal hardhet er 33 HRC.

Produksjonsprosessen for dette produktet er som følger: først dannes to 178 mm lange akseldeler av MIM-teknologi, deretter lasersveises to deler, og deretter utføres den påfølgende maskineringen og varmebehandlingen. For å imøtekomme kravene til god toleranse kreves det også kuleståling og passivering.

Avsluttende kommentarer

Metallsprøytestøping (Co MIM), oppsto på 1990-tallet, er en pulversprøytestøpingsteknologi av sandwichtypen.

Denne prosessen går ut på å injisere to materialer med forskjellige egenskaper samtidig eller i partier i en form for en komposittsprøytestøping. Den kan kombinere metallmaterialer og et materiale med helt andre egenskaper i samme del.

Kjerne/skallstrukturen med funksjonalitet og kompleks form kan oppnås ved denne metoden, og påfølgende prosesser som belegg, varmebehandling og montering av produkter er ikke nødvendig. Til slutt kan en prosess realiseres for å fremstille funksjonelt gradientmaterialer, noe som i stor grad reduserer prosessen og reduserer kostnadene.

Co MIM-teknologi gir en ny idé for utvikling og design av funksjonelle deler. Zhongwei Precision har foreslått en ny biologisk implantatstruktur ved bruk av Co MIM-teknologi, som er mye brukt i tette kortikale benstrukturer og spongøse benstrukturer med ytre porer og indre porer.

Denne strukturen bidrar til grensesnittspenningsoverføringen mellom implantatbenet og den omkringliggende benstrukturen. Porøsitetsvolumforholdet til den ytre porøse strukturen er 5 prosent ~60 prosent, og den største poren er 400 μm.

I fremtiden, med utviklingen av den nasjonale økonomien og forbedringen av folks levestandard, vil befolkningens aldrende trend bli stadig mer fremtredende, og sykdommer og utilsiktede skader vil øke år for år. Som en viktig gren av menneskelig vev og organregenerering og reparasjonsmaterialer, har biomedisinske titanlegeringsmaterialer et enormt markedsutsikter og industriutvikling.

Ovennevnte handler om anvendelsen av titanlegeringspulver i MIM-feltet for metallsprøytestøping

Vi håper at vi kan hjelpe deg ved å introdusere disse tipsene. Hvis du har andre spørsmål, vennligst kom for å konsultere vårt presisjonsteknologiteam!