Lo stampaggio a iniezione di metalli (MIM) è una nuova tecnologia di metallurgia delle polveri, sviluppata a partire dallo stampaggio a iniezione di polveri (PIM) per componenti ceramici. Le principali fasi di produzione dello stampaggio a iniezione di metalli sono le seguenti: miscelazione di polvere metallica e legante, granulazione, stampaggio a iniezione, sgrassaggio, sinterizzazione, trattamento successivo e prodotto finale. Questa tecnologia è adatta alla produzione in serie di componenti in metallurgia delle polveri di piccole dimensioni, complessi e ad alte prestazioni, come quelli utilizzati dall'industria orologiera svizzera per la produzione di componenti per orologi. Negli ultimi decenni, la tecnologia MIM si è sviluppata rapidamente e i materiali applicabili includono: leghe Fe-Ni, acciaio inossidabile, acciaio per utensili, leghe ad alta densità, carburo cementato, leghe di titanio, superleghe a base di nichel, composti intermetallici, allumina, zirconia e così via. La tecnologia di stampaggio a iniezione di metalli (MIM) richiede che la dimensione delle particelle di polvere sia inferiore al micron e che la forma sia quasi sferica. Inoltre, sono richiesti anche densità apparente, densità di vibrazione, rapporto lunghezza/diametro, angolo di inclinazione naturale e distribuzione granulometrica. Attualmente, i principali metodi di produzione di polveri per la tecnologia di stampaggio a iniezione di metalli sono l'atomizzazione ad acqua, l'atomizzazione a gas e il metodo del gruppo carbonilico. Le marche di polveri comunemente utilizzate per lo stampaggio a iniezione di acciai inossidabili sono: 304L, 316L, 317L, 410L, 430L, 434L, 440A, 440C, 17-4PH, ecc. Il processo di atomizzazione ad acqua è il seguente: selezione della materia prima di acciaio inossidabile - fusione in forno a induzione a media frequenza - regolazione della composizione - deossidazione e rimozione delle scorie - atomizzazione e polverizzazione - controllo qualità - vagliatura - confezionamento e stoccaggio. Le principali apparecchiature utilizzate sono: forno a induzione a media frequenza, pompa dell'acqua ad alta pressione, dispositivo di polverizzazione chiuso, serbatoio dell'acqua di circolazione, apparecchiature di vagliatura e confezionamento, apparecchiature di collaudo.
Il processo diatomizzazione del gasè il seguente:
Selezione della materia prima in acciaio inossidabile - fusione in forno a induzione a media frequenza - regolazione della composizione - deossidazione e rimozione delle scorie - atomizzazione e polverizzazione - controllo qualità - vagliatura - confezionamento e stoccaggio. Le principali apparecchiature utilizzate sono: forno di fusione a induzione a media frequenza, fonte di azoto e dispositivo di atomizzazione, serbatoio di circolazione dell'acqua, apparecchiature di vagliatura e confezionamento, apparecchiature di collaudo. Ogni metodo ha i suoi vantaggi e svantaggi: l'atomizzazione ad acqua è il principale processo di polverizzazione, la sua elevata efficienza, la produzione su larga scala è più economica, può produrre polvere fine, ma la forma è irregolare, il che favorisce la conservazione della forma, ma utilizza più legante, influenzando la precisione. Inoltre, il film di ossido formato dalla reazione dell'acqua e del metallo ad alta temperatura ostacola la sinterizzazione. L'atomizzazione a gas è il metodo principale per produrre polvere per la tecnologia di stampaggio a iniezione dei metalli. La polvere prodotta mediante atomizzazione a gas è sferica, con basso grado di ossidazione, richiede meno legante e ha una buona formabilità, ma la resa di polvere ultrafine è bassa, il prezzo è elevato e la capacità di mantenere la forma è scarsa; inoltre, la presenza di C, N, H e O nel legante influisce sul corpo sinterizzato. La polvere prodotta con il metodo al carbonile è ad alta purezza, stabile all'inizio e con granulometria molto fine. È la più adatta per il MIM, ma solo per polveri di Fe, Ni e altri materiali, il che non soddisfa i requisiti di varietà. Per soddisfare i requisiti delle polveri per lo stampaggio a iniezione di metalli, molte aziende hanno migliorato i metodi sopra descritti e sviluppato metodi di microatomizzazione e atomizzazione laminare. Attualmente si utilizza solitamente una combinazione di polvere atomizzata ad acqua e polvere atomizzata a gas: la prima per migliorare la densità di compattazione, la seconda per mantenere la forma. Al momento, anche l'utilizzo di polvere atomizzata ad acqua permette di produrre corpi sinterizzati con una densità relativa superiore al 99%, quindi per i pezzi più grandi si utilizza solo la polvere atomizzata ad acqua, mentre per i pezzi più piccoli si utilizza la polvere atomizzata a gas. Negli ultimi due anni, Handan Rand Atomizing Pulverizing Equipment Co., Ltd. ha sviluppato un nuovo tipo di apparecchiatura di atomizzazione e polverizzazione, in grado non solo di garantire la produzione su larga scala di polveri ultrafini atomizzate ad acqua, ma anche di sfruttare i vantaggi della forma sferica delle polveri.
Data di pubblicazione: 24 ottobre 2022
