MIM 블로그 시리즈의 네 번째 글인 성형에서는 배합 펠릿을 금속 사출 성형기에 투입하여 "그린 파트"를 생산하는 과정을 다룹니다. 이 부품은 최종 부품보다 약 20% 크지만 형상은 동일합니다. 이 비율은 사용 금속의 종류에 따라 결정되며, 금형 완성 전에 확인됩니다. 이를 통해 금형을 정확하게 제작하여 최종 부품이 정확한 사양을 충족하도록 할 수 있습니다.
펠릿화된 원료 혼합물을 표준 또는 멀티슬라이드 MIM 장비에 투입하면 가열된 후 금형 캐비티로 사출됩니다. 이러한 고압 사출로 "그린" 부품이 만들어집니다. 부품은 빠르게 냉각되어 금형에서 취출됩니다. 성형 단계에서는 바인더만 용융되며, 생산 속도를 높이기 위해 금형에 여러 개의 캐비티를 적용할 수 있습니다. MIM 결함의 70%는 금형에서, 추가 15%는 성형에서 발생하므로 정확하고 결함 없는 최종 부품을 위해 이 단계들은 매우 중요합니다.
성형기
금속 분말은 플라스틱 및 파라핀 바인더와 바인더 약 40%, 금속 60%의 비율로 혼합됩니다. 이 비율은 분말 크기와 원하는 금형 수축률에 따라 달라질 수 있습니다. MIM 부품은 최초 성형 상태인 그린 상태에서 최종 소결 상태까지 16-21% 수축할 수 있습니다. 이 비율을 분말 충전율이라고 합니다. MIM 소재를 혼합하는 일반적인 방법에는 유성 믹서 또는 튜블러 믹서를 사용하는 두 가지 방법이 있습니다. 이러한 믹서는 상온 또는 가열 상태에서 소재를 혼합합니다. 가열 시에는 바인더가 용융되는 온도까지 소재를 혼합합니다. 금속 분말이 바인더로 균일하게 코팅될 때까지 혼합을 계속합니다. 이후 혼합물은 냉각 및 펠릿화됩니다. 두 혼합 방식 모두 배치 공정으로, 금속 분말이 바인더로 균일하게 코팅되도록 보장합니다. 이렇게 생성된 펠릿화 혼합물은 원료 혼합물로 불리며 성형기에 투입할 준비가 됩니다.
유성 믹서는 배치 공정을 사용하며 속도가 더 느립니다. 다른 가용 믹서보다 혼합 일관성이 떨어지고 더 많은 변수를 유발합니다. 역시 배치 공정인 튜블러 믹서는 OptiMIM이 선호하는 방식입니다. 이 방식은 더 높은 처리량을 제공하며, 더 적은 변수로 일관된 혼합물을 생성합니다.
혼련
OptiMIM은 일반적으로 분당 약 2회 사출의 사이클 타임을 갖는 일반 MIM 장비를 사용합니다. 이 장비는 대형 부품과 다중 캐비티를 적용하는 대량 생산 부품에 적합합니다. 일반 MIM 장비에는 복잡한 금형, 긴 러너 시스템, 그리고 장비 및 금형 내 긴 소재 체류 시간이 필요합니다. 일반 MIM 장비용 일부 금형은 부품의 복잡성에 따라 수명이 더 짧을 수 있습니다.
이 시리즈의 다섯 번째 글에서는 부품이 "그린" 상태에서 "브라운" 상태로 전환되는 과정을 알아봅니다. 다음 블로그에서는 MIM 공정의 탈지 단계를 중점적으로 다룹니다.
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