Was sind einige häufige Fehler beim Metallspritzguss?
MIM-Fehler treten in jeder Produktionsphase auf. Das Frustrierende daran ist, dass die Grundursachen meist zwei bis drei Schritte früher liegen, als der Defekt sichtbar wird.
Rohstoff und Injektion
Bindemittel-Pulverabscheidung an Toren.Eine hohe Scherung am Anguss führt dazu, dass das Bindemittel vor den Pulverpartikeln wandert. Am Ende entsteht eine bindemittelreiche Zone in der Nähe des Tors und pulverreiche Zonen stromabwärts. Die Oberflächenbeschaffenheit sieht je nach Region unterschiedlich aus, und die mechanischen Eigenschaften ändern sich. Ein Zulieferer für Metallspritzguss, der dasselbe Ausgangsmaterial durch unterschiedliche Angussgeometrien laufen lässt, wird unterschiedliche Trennmuster feststellen. Größere Anschnitte reduzieren die Scherung, verlangsamen aber die Zykluszeit. -Der Kompromiss-hängt von der Wandstärke und der Fließlänge ab.
Kurze Aufnahmen.Die Viskosität des Ausgangsmaterials ist zu hoch, die Formtemperatur ist zu niedrig, der Einspritzdruck ist unzureichend oder die Entlüftung ist blockiert. Dünne-Wandabschnitte erstarren, bevor das Ausgangsmaterial das Hohlraumende erreicht. Letztes Jahr hatten wir einen medizinischen 0,8-mm-Wandsteckverbinder, der an einer Ecke immer wieder einen Kurzschluss verursachte, bis die Gusstemperatur von 38 auf 46 Grad anstieg. Das Problem wurde gelöst, aber die Zykluszeit ist um 4 Sekunden gestiegen.
Blitz.Klemmkraft niedrig oder Trennfuge verschlissen. MIM-Rohmaterial ist viskoser als Thermoplaste, daher ist der Grat tendenziell dünner. Bei der Handhabung bricht ein dünner Grat ab und verunreinigt andere Teile in der Wanne. Die Qualitätskontrollintervalle beim Spritzgießen müssen kürzer sein als bei herkömmlichen Kunststoffplänen.-Wir überprüfen die Trennlinien alle 8.000 statt 20.000 Schüsse.
Warum reißen Teile beim Entbindern?
Beim Entbindern entsteht bei den meisten Vorgängen mehr Ausschuss als beim Einspritzen. Defekte sehen hier wie Einspritzprobleme aus, was die Fehlerbehebung in die falsche Richtung lenkt.
Blisterpackungen zum Entbindern von Lösungsmitteln
Das Lösungsmittel entfernt das primäre Bindemittel und hinterlässt eine miteinander verbundene Porosität. Der Standardschwellenwert liegt bei 59 % Entfernung, um verbundene Kanäle zu erhalten. Dicke Teile benötigen mehr.-Wir zielen auf 82–88 % bei allen Wandstärken über 5 mm ab, bevor wir zur thermischen Verarbeitung übergehen, da sonst eingeschlossene Zersetzungsgase zu Blasenbildung führen.
Der knifflige Teil: Nach dem Lösungsmittelbad wird das verbleibende Rückgratpolymer leicht weich und durch Kapillarkräfte wird es zurück in die Poren gezogen, wodurch offene Kanäle wieder verschlossen werden. Teile, die aus dem Lösungsmittel herauskommen und gut aussehen, können im Ofen immer noch Blasen bilden.
Wir hatten einen 6,2 mm dicken chirurgischen Instrumentengriff, der selbst bei 68 %iger Lösungsmittelentfernung weiterhin Blasen bildete. Habe es auf 87 % erhöht und das Problem ist verschwunden. Das ist nun unser Standardstartpunkt für schwere Abschnitte.
Verzug beim thermischen Entbindern
Was läuft im Sinterofen schief?
Dichte und Porosität.MIM strebt je nach Legierung eine theoretische Dichte von 96–99 % an. Beim Untersintern entstehen große Poren; Übersintern führt zu Kornwachstum. Für konsistente Ergebnisse muss die Temperaturregelung innerhalb von ±5 Grad bleiben. Bei einigen Werkzeugstählen haben wir jedoch gesehen, dass das tatsächliche Fenster eher bei ±3 Grad liegt. Drift der heißen Ofenzonen-Regelmäßige Dichteprüfungen an Zeugencoupons erkennen Probleme, bevor sie den Versand erreichen.
Verziehen und Zusammensacken.MIM schrumpft beim Sintern linear um 15–20 %. Wir haben im letzten Quartal 17,8–19,2 % bei 316L bei verschiedenen Teilegeometrien gemessen. Ungleichmäßige Schrumpfung führt zu Verwerfungen: Dichteschwankungen im Grünteil, Temperaturgradient im Ofen, Schwerkraft auf nicht unterstützten Abschnitten. Für Präzisionsspritzgussdienstleistungen an Teilen mit engen -Toleranzen ist die kundenspezifische Gestaltung des Setzers nicht optional. Wir spezifizieren jetzt dedizierte Setter für jedes neue Projekt.-Kosten im Vorfeld höher, halten aber die Dimensionsstreuung auf ±0,25 % statt ±0,6 %.
Flüssigphasen-Sinterlegierungen sind empfindlicher. Ein paar Grad über Liquidus und das Teil sackt ab. Bei ein paar Grad unter Null verfehlen Sie das Dichteziel.
Kohlenstoffkontrolle in Stählen.Kohlenstoff stammt aus Originalpulver, restlichem Bindemittel, das nicht vollständig ausgebrannt ist, und Ofenatmosphäre. . 316L-Edelstahl mit mehr als 0,03 % Kohlenstoff weist eine verringerte Korrosionsbeständigkeit auf.-Wir haben dies bei 0,028 % gegenüber 0,041 % getestet und der Unterschied im Salzsprühnebel ist offensichtlich. Der Taupunkt der Atmosphäre während der thermischen Entbinderung beeinflusst die Kohlenstoffaufnahme. Die meisten Hersteller von MIM-Teilen führen spezielle Atmosphärenzyklen für kohlenstoffempfindliche Sorten durch.
Wichtige Sinterfaktoren
- Dichtekontrolle
- Schwundmanagement (15–20 %)
- Atmosphärenverordnung
„Regelmäßige Überprüfungen der Dichte von Zeugencoupons erkennen Probleme, bevor sie den Versand erreichen.“
Die Mahlgut-Frage
Mahlgut spart Geld, bringt aber auch Variabilität mit sich. Nach sechs bis acht Durchgängen durch das Fass zersetzt sich das Bindemittel, die Partikelgrößenverteilung verschiebt sich vom Bruch und es sammeln sich Verunreinigungen an. Die Häufigkeit von Oberflächenfehlern steigt. Bei allen Produkten, die für die Automobil- oder Medizinindustrie bestimmt sind, beschränken wir den Anteil des Mahlguts auf 25–30 % des frischen Ausgangsmaterials. Höhere Prozentsätze eignen sich für Industrieteile, bei denen Kosmetika weniger wichtig sind.
Kreuzkontaminationen-zwischen Legierungen sind dauerhaft. Ein Wolframpartikel in einer rostfreien Charge zeigt sich als harte Stelle im fertigen Teil. Kundenspezifische Spritzgusslösungen für die Produktion gemischter Legierungen-erfordern spezielle Zylinder- und Schneckensätze pro Legierungsfamilie-, sind teuer, eliminieren diesen Fehlermodus jedoch vollständig.
Wenn Sie auf der Suche nach einem MIM-Defekt sind, der nicht behoben werden kann, liegt das Problem normalerweise nicht dort, wo Sie suchen. Senden Sie uns Ihre Teilezeichnung und Fotos des Defekts. -Wir führen eine Prozessphasenanalyse durch und sagen Ihnen, wo Sie beginnen sollen. Für die Erstbewertung fallen keine Kosten an.