Quais são alguns defeitos comuns na moldagem por injeção de metal?
Os defeitos MIM aparecem em todas as fases da produção. A parte frustrante é que as causas básicas geralmente ocorrem dois ou três passos antes de onde o defeito se torna visível.
Matéria-prima e injeção
Separação de aglutinante-de pó nos portões.Alto cisalhamento na porta faz com que o ligante migre antes das partículas de pó. Você acaba com uma zona rica-de aglutinante perto do portão, e zonas ricas-de pó a jusante. O acabamento da superfície parece diferente entre as regiões e as propriedades mecânicas seguem. Um fornecedor de moldagem por injeção de metal que utiliza a mesma matéria-prima em diferentes geometrias de comporta verá diferentes padrões de separação. Portas maiores reduzem o cisalhamento, mas diminuem o tempo de ciclo-a compensação-depende da espessura da parede e do comprimento do fluxo.
Tiros curtos.Viscosidade da matéria-prima muito alta, temperatura do molde muito baixa, pressão de injeção insuficiente ou ventilação bloqueada. Seções finas-de parede solidificam antes que a matéria-prima atinja o final da cavidade. Tínhamos um conector médico de parede de 0,8 mm no ano passado que ficava em curto-circuito em um canto até aumentarmos a temperatura do molde de 38 graus para 46 graus. Resolvi, mas o tempo do ciclo aumentou 4 segundos.
Clarão.Força de fixação baixa ou linha de partição desgastada. A matéria-prima MIM é mais viscosa que os termoplásticos, então o flash tende a ser mais fino. A rebarba fina se rompe durante o manuseio e contamina outras peças da bandeja. Os intervalos de controle de qualidade da moldagem por injeção precisam ser mais rigorosos do que os cronogramas de plástico padrão-verificamos as linhas de partição a cada 8.000 disparos em vez de 20.000.
Por que as peças quebram durante a remoção?
A debinding causa mais sucata do que a injeção na maioria das operações. Os defeitos aqui parecem problemas de injeção, o que direciona a solução de problemas na direção errada.
Bolhas de remoção de solvente
O solvente remove o aglutinante primário e deixa porosidade interligada. O limite padrão é de remoção de 59% para obter canais conectados. Peças espessas precisam de mais-nossa meta é de 82 a 88% em qualquer parede com mais de 5 mm antes de passar para a térmica, caso contrário, os gases de decomposição presos causarão bolhas.
A parte complicada: após o banho de solvente, o polímero restante amolece levemente e as forças capilares o puxam de volta para os poros,-selando novamente os canais que estavam abertos. Peças que parecem boas saindo do solvente ainda podem formar bolhas no forno.
Tínhamos um cabo de instrumento cirúrgico com 6,2 mm de espessura que mantinha bolhas mesmo com 68% de remoção de solvente. Aumentei para 87% e o problema desapareceu. Esse é o nosso ponto de partida padrão para seções pesadas.
Distorção de desvinculação térmica
O que dá errado no forno de sinterização?
Densidade e porosidade.O MIM visa 96–99% de densidade teórica dependendo da liga. A subsinterização deixa poros dilatados; a supersinterização causa o crescimento do grão. O controle de temperatura precisa permanecer dentro de ±5 graus para obter resultados consistentes, embora em alguns aços-ferramentas tenhamos visto que a janela real está mais próxima de ±3 graus. As zonas quentes do forno oscilam-verificações regulares de densidade em cupons de testemunha detectam problemas antes que eles cheguem ao envio.
Empenamento e queda.O MIM encolhe 15–20% linearmente durante a sinterização. Medimos 17,8–19,2% no 316L no último trimestre em diferentes geometrias de peças. A contração-não uniforme causa empenamento: variação de densidade na parte verde, gradiente de temperatura no forno, gravidade em seções não suportadas. Para serviços de moldagem por injeção de precisão em peças com-tolerâncias restritas, o design personalizado do incubador não é opcional. Agora especificamos setters dedicados para cada novo projeto-que custa mais antecipadamente, mas mantém a dispersão dimensional em ±0,25% em vez de ±0,6%.
As ligas de sinterização-em fase líquida são mais sensíveis. Alguns graus acima do liquidus e a peça afunda. Alguns graus abaixo e você erra o alvo de densidade.
Controle de carbono em aços.O carbono vem do pó original, do aglutinante residual que não queimou totalmente e da atmosfera do forno. 316L inoxidável acima de 0,03% de carbono mostra resistência à corrosão reduzida-testamos isso em 0,028% vs 0,041% e a diferença na névoa salina é óbvia. O ponto de orvalho da atmosfera durante a remoção térmica afeta a captação de carbono. A maioria dos fabricantes de peças MIM executa ciclos atmosféricos dedicados para classes sensíveis-ao carbono.
Principais fatores de sinterização
- Controle de Densidade
- Gerenciamento de redução (15-20%)
- Regulamentação Atmosférica
"Verificações regulares de densidade em cupons de testemunhas detectam problemas antes que cheguem ao envio."
A questão do reafiamento
A moagem economiza dinheiro, mas introduz variabilidade. Depois de seis a oito passagens pelo barril, o ligante se degrada, a distribuição do tamanho das partículas muda devido à fratura e a contaminação se acumula. As taxas de defeitos superficiais aumentam. Limitamos o material reciclado a 25-30% de matéria-prima fresca em qualquer coisa destinada ao setor automotivo ou médico. Porcentagens mais altas funcionam para peças industriais onde os cosméticos são menos importantes.
A contaminação-cruzada entre ligas é permanente. Uma partícula de tungstênio em um lote de aço inoxidável aparece como um ponto duro na peça acabada. Soluções personalizadas de moldagem por injeção para produção de{3}ligas mistas precisam de conjuntos de cilindros e parafusos dedicados por família de ligas-é caro, mas elimina totalmente esse modo de falha.
Se você está procurando um defeito no MIM que não será corrigido, o problema geralmente não está onde você está procurando. Envie-nos o desenho da peça e as fotos do defeito-faremos uma análise das etapas do processo-e informaremos por onde começar. Não há cobrança pela revisão inicial.