PIM- технология

PIM-технология

Схема технологического PIM-процесса Удалениесвязующего (дебайдинг) Литье под давлением PIM-изделие Спекание Литьевая машина.Формование заготовки из порошка при температуре около 170°C. Печь для дебайдинга. Термо-каталитическое удаление связующего из заготовки при температуре 110 – 130°С. Высокотемпературная печь с регулируемой атмосферой: H2, N2, Ar, вакуум, форминг-газ, воздух.Температура печи: до 1650°C.

Литьё под давлением Наибольшее распространение для PIM – технологии получили исходные материалы под торговой маркой Catamold компании BASF (Германия). Диапазон продуктов Catamold простирается от сплавов из чистого железа и низколегированных сталей до высоколегированных, нержавеющих сталей и оксидной керамики. В качестве исходного сырья (его ещё называют гранулят или фидсток) используют гомогенизированные смеси тонких металлических порошков и полимерного термопластичного связывающего вещества (связующего). В материалах Catamold в качестве связующего используют полиацеталь – термопластичный полимер с хорошими технологическими характеристиками: высокие стабильность размеров, прочность и теплостойкость.

Гранулят загружается в бункер литьевой машины. При температуре около 170°С происходит плавление полимерного связующего, гранулят превращается в единую массу и под давлением заполняет пресс-форму, нагретую до температуры 125 - 145°С, где происходит его затвердевание.

Удаление связующего После извлечения из пресс-формы полуфабрикат помещается в печь для удаления связующего, где под воздействием температуры 110–130°С, с катализатором (пары концентрированной азотной кислоты – 98,5%), или без него происходит удаление связующего.

Спекание Далее заготовка поступает в специальную высокотемпературную печь с регулируемой атмосферой (воздух, вакуум, азот, водород, форминг-газ в зависимости от марки спекаемого изделия), где происходит её обжиг и формирование готовой детали.

Преимущества PIM-технологии. Оптимизация конструкции детали. PIM-процесс снимает практически все ограничения по сложности формы изготавливаемой детали. Все, что было принципиально невозможно реализовать из-за ограничений в технологии порошковой металлургии (ПМ) и механической обработки, становится доступным. Увеличение плотности и прочности детали. При прочих равных условиях, PIM-процесс позволяет получать более плотные и прочные детали по сравнению с деталями, полученными методом ПМ. Возможность получения практически любой поверхности. PIM- процесс позволяет придавать поверхностям формируемых деталей практически любые свойства – от очень гладких до текстурированных, опять же в отличие от деталей полученных методом ПМ.

Доступен практически весь спектр обработок и покрытий: химическое, гальваническое. Детали, полученные методом ПМ, имеют высокую пористость, что требует применения дополнительной операции – пропитки. Высокий коэффициент использования материала – 0,97-0,99 в отличие от механообработки – 0,4-0,6. В настоящее время РIM-технология позволяет получать детали с минимальной толщиной сечения стенки 0,5 мм, что является проблематичным для технологии ПМ и механообработки. Высокая производительность процесса, по сравнению с металлообработкой и литьём по выплавляемым моделям. Возможность полной автоматизации производства с подключением дополнительного оборудования: робота и конвейера. РIM технология имеет большую перспективу и огромное преимущество при производстве деталей сложной формы с точными геометрическими размерами, параметрами и большими объемами производства по сравнению с традиционными методами: технология ПМ, механообработка и литьё по выплавляемым моделям.

Ограничения PIM-технологии Годовая программа менее 20000 деталей. Масса детали больше 200 г. Толщина стенки детали более 15 мм. Длина детали более 150 мм.

Сравнительная характеристика свойств деталей

Области применения MIM-деталей Автомобилестроение: дверные замки, система впрыска топлива, системы активной безопасности, электромоторы дверей. Точное машиностроение, приборостроение: элементы режущего инструмента, зубчатые колёса, рабочие колеса насосов, прижимные лапки швейных машин, корпуса и детали часов. Оружие: прицельные планки, предохранители, спусковые курки, затворы. Электроинструмент: запасные части к перфораторам, дрелям; ножи, решётки мясорубок, блендеров, кухонных комбайнов. Медицина:ортодонтические брекеты, хирургический инструмент, имплантанты.

Области применения CIM-деталей Автомобилестроение: керамические клапаны для двигателей, керамическое сцепление в спортивных автомобилях. Машиностроение: режущие СМП, керамические сопла для струйной очистки и гидроабразивной резки; фильеры, волоки, керамические подшипники скольжения. Бронекерамика: защитные панели бронежилетов, бронетранспортеров, бронеавтомобилей, военных вертолётов, катеров. Сантехника: регулирующая, запорная арматура: задвижки, поворотные заслонки, вентили, регулирующие клапанные пары (шар-седло), втулки сальникового узла. Медицина: биокерамика – зубная и ортопедическая на основе фосфатов Ca, Na, керамические излучатели для стерилизации медицинского инструмента. Электроника: теплоотводящие радиаторы (на основе AlN, Al2O3), высокотемпературные изоляторы, трубки, чехлы термопар, керамические бусы, керамические датчики и пускатели, пьезокерамика, микроволновые и радиолокационные сенсоры для бесконтактного измерения, сенсоры кислорода, оптически прозрачная керамика.

Оборудование для PIM-технологии Литьевые машины

Печи для дебайдинга и обжига

Стоимость материалов Catamold фирмы BASF (Германия).Условия оплаты - 100% предоплата. Сроки поставки – 4…8 недель. Цены без учёта НДС от 08.11.2011г. Условия поставки - Ex Works Москва.

Средняя стоимость 1 г PIM-деталей.

Структура производства PIM Руководитель производства PIM Заместитель руководителя Отдел Планово- Участок PIM Бюро подготовки и экономический (4-5человек) обслуживания сопровождения отдел оснастки и производства (1-2 человека) оборудования (3-4 человека) (1+(2)* человека) Итого: 11 – 14 человек – на участок, состоящий из 1 – 2 термопласт-автоматов и 2 – 4 печей. * - рабочие по совместительству.

Благодарю за внимание!

PIM- технология