ข่าว

การขึ้นรูปโลหะด้วยการฉีด (Metal Injection Molding หรือ MIM) เป็นเทคโนโลยีโลหะวิทยาผงชนิดใหม่ที่พัฒนามาจากเทคโนโลยีการขึ้นรูปผงด้วยการฉีด (Powder Injection Molding หรือ PIM) สำหรับชิ้นส่วนเซรามิก ขั้นตอนการผลิตหลักของการขึ้นรูปโลหะด้วยการฉีดมีดังนี้: การผสมผงโลหะและสารยึดเกาะ - การอัดขึ้นรูป - การฉีดขึ้นรูป - การขจัดไขมัน - การเผาผนึก - การตกแต่งเพิ่มเติม - ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย เทคโนโลยีนี้เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนโลหะวิทยาผงขนาดเล็กที่ซับซ้อนและมีประสิทธิภาพสูงในปริมาณมาก เช่น ชิ้นส่วนที่ใช้ในอุตสาหกรรมนาฬิกาของสวิตเซอร์แลนด์ ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา เทคโนโลยี MIM ได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว วัสดุที่ใช้ได้ ได้แก่ โลหะผสมเหล็ก-นิกเกล เหล็กกล้าไร้สนิม เหล็กกล้าเครื่องมือ โลหะผสมที่มีความหนาแน่นสูง คาร์ไบด์ซีเมนต์ โลหะผสมไทเทเนียม ซูเปอร์อัลลอยฐานนิกเกล สารประกอบโลหะระหว่างกัน อลูมินา เซอร์โคเนีย และอื่นๆ เทคโนโลยีการขึ้นรูปโลหะด้วยการฉีด (MIM) กำหนดให้ขนาดอนุภาคของผงต้องน้อยกว่าไมครอนและมีรูปร่างเกือบเป็นทรงกลม นอกจากนี้ยังต้องมีคุณสมบัติอื่นๆ เช่น ความหนาแน่นแบบหลวม ความหนาแน่นแบบสั่น อัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง มุมลาดเอียงตามธรรมชาติ และการกระจายขนาดอนุภาคด้วย ปัจจุบัน วิธีหลักในการผลิตผงสำหรับเทคโนโลยีการฉีดขึ้นรูปโลหะ ได้แก่ การทำให้เป็นละอองด้วยน้ำ การทำให้เป็นละอองด้วยแก๊ส และวิธีการใช้หมู่คาร์บอนิล ยี่ห้อผงที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการฉีดขึ้นรูปโลหะสแตนเลส ได้แก่ 304L, 316L, 317L, 410L, 430L, 434L, 440A, 440C, 17-4PH เป็นต้น กระบวนการผลิตโดยการทำให้เป็นละอองด้วยน้ำมีดังนี้: การเลือกวัตถุดิบสแตนเลส - การหลอมในเตาเหนี่ยวนำความถี่กลาง - การปรับส่วนประกอบ - การกำจัดออกซิเจนและตะกรัน - การทำให้เป็นละอองและการบด - การตรวจสอบคุณภาพ - การคัดกรอง - การบรรจุและการจัดเก็บ อุปกรณ์หลักที่ใช้ ได้แก่ เตาเหนี่ยวนำความถี่กลาง ปั๊มน้ำแรงดันสูง เครื่องบดแบบปิด ถังน้ำหมุนเวียน อุปกรณ์คัดกรองและบรรจุภัณฑ์ อุปกรณ์ทดสอบ

กระบวนการของการทำให้เป็นละอองของแก๊สมีรายละเอียดดังนี้:

กระบวนการผลิตประกอบด้วย การเลือกวัตถุดิบสแตนเลส การหลอมในเตาเหนี่ยวนำความถี่กลาง การปรับองค์ประกอบ การกำจัดออกซิเจนและตะกรัน การทำให้เป็นละอองและการบด การตรวจสอบคุณภาพ การคัดกรอง การบรรจุและการจัดเก็บ อุปกรณ์หลักที่ใช้ ได้แก่ เตาหลอมเหนี่ยวนำความถี่กลาง แหล่งกำเนิดไนโตรเจนและอุปกรณ์ทำให้เป็นละออง ถังน้ำหมุนเวียน อุปกรณ์คัดกรองและบรรจุภัณฑ์ อุปกรณ์ทดสอบ แต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกัน: การทำให้เป็นละอองด้วยน้ำเป็นกระบวนการบดหลัก มีประสิทธิภาพสูง ประหยัดกว่าในการผลิตขนาดใหญ่ สามารถทำให้ผงละเอียดได้ แต่รูปร่างไม่สม่ำเสมอ ซึ่งเอื้อต่อการรักษารูปทรง แต่ใช้สารยึดเกาะมากขึ้น ส่งผลต่อความแม่นยำ นอกจากนี้ ฟิล์มออกซิเดชันที่เกิดจากปฏิกิริยาของน้ำและโลหะที่อุณหภูมิสูงจะขัดขวางการเผาผนึก การทำให้เป็นละอองด้วยแก๊สเป็นวิธีการหลักในการผลิตผงสำหรับเทคโนโลยีการฉีดขึ้นรูปโลหะ ผงที่ผลิตโดยวิธีการพ่นด้วยแก๊สมีลักษณะเป็นทรงกลม มีระดับการออกซิเดชันต่ำ ใช้สารยึดเกาะน้อย และขึ้นรูปได้ดี แต่ผลผลิตของผงละเอียดพิเศษนั้นต่ำ ราคาสูง และคุณสมบัติในการรักษารูปทรงไม่ดี C, N, H, O ในสารยึดเกาะมีผลต่อชิ้นงานที่ผ่านการเผาผนึก ส่วนผงที่ผลิตโดยวิธีการคาร์บอนิลนั้นมีความบริสุทธิ์สูง มีเสถียรภาพในช่วงเริ่มต้น และมีขนาดอนุภาคละเอียดมาก เหมาะที่สุดสำหรับ MIM แต่ใช้ได้เฉพาะกับผงเหล็ก นิกเกล และผงอื่นๆ เท่านั้น ซึ่งไม่สามารถตอบสนองความต้องการของผงโลหะหลากหลายชนิดได้ เพื่อตอบสนองความต้องการของผงสำหรับขึ้นรูปโลหะด้วยการฉีด หลายบริษัทจึงได้ปรับปรุงวิธีการข้างต้นและพัฒนาวิธีการพ่นแบบไมโครและแบบลามินาร์ ปัจจุบันมักใช้ผงที่พ่นด้วยน้ำและผงที่พ่นด้วยแก๊สผสมกัน โดยแบบแรกใช้เพื่อเพิ่มความหนาแน่นของการอัดขึ้นรูป ส่วนแบบหลังใช้เพื่อรักษารูปทรง ในปัจจุบัน การใช้ผงพ่นด้วยน้ำสามารถผลิตชิ้นงานเผาผนึกที่มีความหนาแน่นสัมพัทธ์มากกว่า 99% ได้เช่นกัน ดังนั้นจึงใช้ผงพ่นด้วยน้ำสำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ และใช้ผงพ่นด้วยแก๊สสำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็ก ในช่วงสองปีที่ผ่านมา บริษัท หานตาน แรนด์ อะโทไมซิ่ง พัลเวอไรซิ่ง อีควิปเมนท์ จำกัด ได้พัฒนาเครื่องจักรพ่นผงแบบใหม่ ซึ่งไม่เพียงแต่สามารถรับประกันการผลิตผงพ่นด้วยน้ำและผงละเอียดพิเศษในปริมาณมากเท่านั้น แต่ยังคำนึงถึงข้อดีของรูปทรงผงทรงกลมอีกด้วย