¿Cuáles son algunos defectos comunes en el moldeo por inyección de metales?
Los defectos MIM aparecen en cada etapa de producción. La parte frustrante es que las causas fundamentales suelen aparecer dos o tres pasos antes de que el defecto se haga visible.
Materia prima e inyección
Separación de aglomerante-polvo en puertas.El alto cizallamiento en la entrada hace que el aglutinante migre antes que las partículas de polvo. Terminas con una zona rica en aglutinantes-cerca de la puerta y zonas ricas en polvo-aguas abajo. El acabado de la superficie se ve diferente entre regiones y las propiedades mecánicas siguen. Un proveedor de moldeo por inyección de metal que utilice la misma materia prima a través de diferentes geometrías de compuerta verá diferentes patrones de separación. Las compuertas más grandes reducen el corte pero reducen el tiempo del ciclo.-La contrapartida-depende del espesor de la pared y la longitud del flujo.
Tomas cortas.Viscosidad de la materia prima demasiado alta, temperatura del molde demasiado baja, presión de inyección insuficiente o ventilación bloqueada. Las secciones de pared delgada-se solidifican antes de que la materia prima llegue al extremo de la cavidad. El año pasado tuvimos un conector médico de pared de 0,8 mm que siguió haciendo cortocircuito en una esquina hasta que aumentamos la temperatura del molde de 38 grados a 46 grados. Lo solucioné, pero el tiempo del ciclo aumentó 4 segundos.
Destello.Fuerza de sujeción baja o línea de separación desgastada. La materia prima MIM es más viscosa que los termoplásticos, por lo que la flash tiende a ser más delgada. Las rebabas finas se desprenden durante la manipulación y contaminan otras piezas de la bandeja. Los intervalos de control de calidad del moldeo por inyección deben ser más estrictos que los programas de plástico estándar.-Revisamos las líneas de separación cada 8000 disparos en lugar de 20 000.
¿Por qué las piezas se agrietan durante el desaglomerado?
La desaglomeración genera más desechos que la inyección en la mayoría de las operaciones. Los defectos aquí parecen problemas de inyección, lo que hace que la solución de problemas vaya en la dirección equivocada.
Ampollas desaglomerantes de disolvente
El solvente elimina el aglutinante primario y deja la porosidad interconectada. El umbral estándar es del 59% de eliminación para conectar canales. Las piezas gruesas necesitan más-nuestro objetivo es entre el 82% y el 88% en cualquier pared de más de 5 mm antes de pasar a la térmica; de lo contrario, los gases de descomposición atrapados causan ampollas.
La parte complicada: después del baño de disolvente, el polímero principal restante se ablanda ligeramente y las fuerzas capilares lo devuelven a los poros, volviendo a-sellar los canales que estaban abiertos. Las piezas que se ven bien al salir del solvente aún pueden formar ampollas en el horno.
Teníamos un mango de instrumento quirúrgico de 6,2 mm de espesor que seguía formando ampollas incluso con una eliminación del 68 % de disolvente. Lo empujé al 87% y el problema desapareció. Ese es nuestro punto de partida predeterminado para secciones pesadas.
Distorsión de desaglutinación térmica
¿Qué sale mal en el horno de sinterización?
Densidad y porosidad.MIM tiene como objetivo una densidad teórica del 96 al 99 % según la aleación. La sinterización deja poros dilatados; la sobresinterización provoca el crecimiento del grano. El control de temperatura debe permanecer dentro de ±5 grados para obtener resultados consistentes, aunque en algunos aceros para herramientas hemos visto que la ventana real está más cerca de ±3 grados. Las zonas calientes del horno se desplazan-las comprobaciones periódicas de densidad en los cupones testigo detectan problemas antes de que lleguen al envío.
Deformaciones y caídas.MIM se contrae linealmente entre un 15 y un 20 % durante la sinterización. Medimos entre 17,8% y 19,2% en 316L el último trimestre en diferentes geometrías de piezas. La contracción no-uniforme causa deformación: variación de densidad en la parte verde, gradiente de temperatura en el horno, gravedad en secciones sin soporte. Para servicios de moldeo por inyección de precisión en piezas-de tolerancia estricta, el diseño de posicionador personalizado no es opcional. Ahora especificamos configuradores dedicados para cada proyecto nuevo.-cuesta más por adelantado, pero mantenemos la dispersión dimensional en ±0,25 % en lugar de ±0,6 %.
Las aleaciones de sinterización en fase líquida-son más sensibles. Unos pocos grados por encima del líquido y la pieza se desploma. Unos pocos grados menos y no alcanzarás el objetivo de densidad.
Control del carbono en aceros.El carbono proviene del polvo original, un aglutinante residual que no se quemó por completo y la atmósfera del horno.. 316L de acero inoxidable con más de 0,03 % de carbono muestra una resistencia a la corrosión reducida.-Hemos probado esto al 0,028 % frente al 0,041 % y la diferencia con la niebla salina es obvia. El punto de rocío de la atmósfera durante la desaglomeración térmica afecta la captación de carbono. La mayoría de los fabricantes de piezas MIM ejecutan ciclos atmosféricos dedicados para grados sensibles al carbono-.
Factores clave de sinterización
- Control de densidad
- Gestión de pérdidas (15-20 %)
- Regulación de la atmósfera
"Las comprobaciones periódicas de densidad de los cupones de testigo detectan problemas antes de que lleguen al envío".
La cuestión del remolido
El triturado ahorra dinero pero introduce variabilidad. Después de seis a ocho pasadas a través del barril, el aglutinante se degrada, la distribución del tamaño de las partículas cambia debido a la fractura y la contaminación se acumula. Las tasas de defectos superficiales aumentan. Limitamos el remolido a entre un 25% y un 30% de materia prima fresca en cualquier material destinado a la industria automotriz o médica. Los porcentajes más altos funcionan para piezas industriales donde los cosméticos importan menos.
La contaminación cruzada-entre aleaciones es permanente. Una partícula de tungsteno en un lote de acero inoxidable aparece como un punto duro en la pieza terminada. Las soluciones de moldeo por inyección personalizadas para la producción de aleaciones mixtas-necesitan juegos de cilindros y tornillos dedicados por familia de aleaciones-son costosas, pero eliminan este modo de falla por completo.
Si está buscando un defecto de MIM que no se soluciona, el problema generalmente no está donde está mirando. Envíenos el dibujo de su pieza y fotografías del defecto-realizaremos un análisis de etapa del proceso-y le diremos por dónde empezar. Sin cargo por la revisión inicial.