Mesin cetak logam memproduksi komponen bentuk jaring yang presisi dari serbuk logam melalui pencetakan injeksi bubuk (PIM) untuk aplikasi otomotif, kedirgantaraan, medis, dan aplikasi lain yang menuntut. Panduan ini memberikan gambaran umum tentang jenis peralatan PIM, langkah-langkah proses, spesifikasi utama, produsen terkemuka, dan penilaian komparatif.
mesin cetak logam Ikhtisar
Mesin cetak logam memfasilitasi pencetakan injeksi bubuk - proses pembentukan bentuk yang hampir bersih yang memberikan kompleksitas dan presisi pada volume tinggi:
| Proses | Cetakan injeksi termoplastik dari serbuk logam halus yang diikuti dengan pengikatan dan sintering |
| Logam | Baja tahan karat, baja perkakas, titanium, paduan berat tungsten, superalloy nikel, dll. |
| Atribut | Kompleksitas, Akurasi, Produktivitas, Otomatisasi |
| Aplikasi | Otomotif, Dirgantara, Medis, Elektronik |
| Skala | Produksi dalam jumlah kecil, menengah, dan besar |
Dengan biaya yang efektif menggabungkan kebebasan desain dan sifat mekanis antara cetakan plastik dan permesinan, PIM cocok untuk komponen kecil yang rumit seperti rotor turbocharger dan pelat tengkorak.
mesin cetak logam Jenis
| Jenis Mesin | Deskripsi |
|---|---|
| Cetakan injeksi | Mesin cetak presisi untuk pemadatan serbuk logam tahap pertama pada tekanan rendah |
| Debinding | Peralatan termal atau pelarut menghilangkan pengikat sebelum sintering |
| Tungku sintering | Konsolidasi densitas bagian coklat melalui pemanasan di bawah titik leleh |
Jalur PIM yang lengkap mengintegrasikan stasiun-stasiun utama ini dengan peralatan tambahan seperti mixer, pengumpan, robot, dan mesin pasca-pemrosesan.
Langkah-langkah Proses
- Pencampuran - Serbuk logam halus dicampur secara homogen dengan pengikat termoplastik
- Cetakan injeksi - Senyawa bahan baku ke dalam rongga alat yang presisi melalui mesin cetak
- Debinding - Penghapusan pengikat melalui teknik pelarut termal atau kimiawi
- Sintering - Bagian coklat dipadatkan menjadi komponen akhir yang mencapai kepadatan logam padat 95-99%
- Pemrosesan pasca - Pemesinan sekunder, penggabungan atau peningkatan permukaan
Pengurutan yang benar dan parameter yang dioptimalkan sangat penting untuk memaksimalkan sifat mekanis secara efektif.
Spesifikasi Mesin
| Modul | Parameter Utama |
|---|---|
| Cetakan injeksi | Kapasitas bidikan, gaya penjepitan, laju injeksi, Homogenitas, presisi |
| Debinding | Kontrol atmosfer, keseragaman suhu, pencegahan kontaminasi |
| Sintering | Suhu, atmosfer, waktu tunggu, laju pendinginan |
| Pemrosesan pasca | Toleransi, persyaratan hasil akhir permukaan |
Komponen medis atau kedirgantaraan menuntut spesifikasi yang lebih ketat dan verifikasi kepatuhan standar daripada perlengkapan komersial.
Produsen Terkemuka
| Perusahaan | Model | Kisaran Biaya |
|---|---|---|
| ARBURG | Jangkauan serba bisa | $150,000-$750,000 |
| Milacron | Roboshot, Elektron, Magna | $100,000-$650,000 |
| Nissei | Seri PS, PN, seri Hyelectric | $250,000-$800,000 |
| Toshiba | Seri EC, ET, EV | $200,000-$700,000 |
Kapasitas pengambilan gambar yang lebih besar, pelat khusus, ruang bersih atau otomatisasi robotik meningkatkan biaya. Pertimbangkan volume produksi secara keseluruhan saat berinvestasi.
Penilaian Komparatif
| Cetakan Injeksi | Debinding | Sintering | |
|---|---|---|---|
| Throughput | Tinggi | Sedang | Rendah |
| Waktu siklus | Menit | Jam | Hari |
| Biaya operasional | Sedang | Rendah | Tinggi |
| Biaya modal | Tinggi | Sedang | Sangat tinggi untuk skala besar |
| Fleksibilitas desain | Tinggi | Sedang | Rendah |
Hal-hal Penting yang Dapat Dipetik
- Total biaya produksi cetakan injeksi bubuk menentukan investasi peralatan yang disesuaikan dengan volume
- Keseluruhan kompleksitas komponen dan target kualitas mendorong spesifikasi
- Pemodelan dan pemantauan proses yang terintegrasi memungkinkan pengurangan cacat
Pertanyaan Umum
T: Berapa ukuran mesin cetak yang optimal untuk 10.000 bagian per tahun?
J: Mesin cetak 50-80 ton dengan kapasitas bidikan <100g memfasilitasi volume medium yang sesuai dengan biaya yang efektif. Mengintegrasikan otomatisasi untuk produktivitas yang optimal.
T: Apakah ada batasan material untuk tungku sintering?
J: Di atas suhu 1900°C, pilihannya menyempit secara signifikan. Vakum, atmosfer pelindung, atau lingkungan lembam mungkin diperlukan untuk paduan reaktif. Tungku sabuk kontinu menawarkan skala sintering yang sangat besar.
T: Apa yang menentukan produktivitas mesin cetak injeksi di PIM?
J: Kapasitas pemotretan, waktu siklus kering dan tingkat otomatisasi terutama menentukan output komponen per jam. Faktor sekunder meliputi pergantian, perawatan, desain cetakan, dan laju pemanasan/pendinginan.
T: Seberapa tinggi bagian PIM dapat dicetak secara praktis?
J: Jaga ketinggian di bawah 25mm untuk logam, seperti baja tahan karat. Untuk bahan seperti paduan tungsten dengan penyusutan tinggi, direkomendasikan ketinggian maksimum 15mm. Optimalkan pemosisian gerbang dan ventilasi cetakan.