مقدمة عن قولبة حقن المعادن

الخلط هو خلط مسحوق المعدن مع مادة رابطة للحصول على مادة تغذية موحدة. نظرًا لأن طبيعة مادة التغذية تحدد أداء الأجزاء النهائية المصبوبة بحقنًا، فإن خطوة عملية الخلط مهمة جدًا. فهي تتضمن عوامل مختلفة مثل طريقة وترتيب إضافة المادة الرابطة والمسحوق، ودرجة حرارة الخلط، وخصائص جهاز الخلط. ظلت هذه الخطوة تعتمد على الخبرة، وفي النهاية، مؤشر مهم لتقييم عملية الخلط هو تساوي وتناسق المادة التغذية الناتجة.

يتم خلط مادة تغذية MIM تحت تأثير مشترك من الحرارة والقص. لا يمكن أن تكون درجة حرارة الخلط مرتفعة جدًا؛ وإلا، قد تتفكك المادة الرابطة بسبب انخفاض اللزوجة جدًا، وفصل الطورين من المسحوق والمادة الرابطة، حيث يختلف حجم قوة القص اعتمادًا على طريقة الخلط. الأجهزة المستخدمة عادة في خلط MIM تشمل مجفف برغي مزدوج، خلاط مروحة على شكل Z، مجفف برغي واحد، مجفف مكبس، خلاط كوكبي مزدوج، وخلاط بكام مزدوج. هذه الأجهزة مناسبة لتحضير لزوجة تتراوح بين 1-1000 باسكال-ثانية.

طريقة الخلط عادةً هي إضافة مكونات ذات نقطة انصهار عالية أولاً، ثم تبريدها، ثم إضافة مكونات ذات نقطة انصهار منخفضة، ثم إضافة مسحوق المعدن على دفعات. يمكن أن يمنع ذلك تبخر أو تفكك عنصر مجموعة نقطة انصهار منخفضة. إضافة مسحوق المعدن على دفعات يمكن أن يمنع ارتفاع عزم الدوران الناتج عن التبريد السريع ويقلل من خسائر المعدات.

بالنسبة لطريقة إضافة مسحوق بحجم جزيئات مختلف عند المطابقة، تقدم براءة الاختراع اليابانية: يُضاف مسحوق مائي برقة 15-40 ميكرومتر أولاً إلى المادة الرابطة، ثم يُضاف مسحوق 5-15 ميكرومتر، وأخيرًا يُضاف مسحوق ≤5 ميكرومتر، بحيث يكون المنتج النهائي الناتج قليل التغير في الانكماش.

لتغليف طبقة متساوية من المادة الرابطة حول المسحوق، يُضاف معدن المسحوق مباشرة إلى المكون ذو نقطة الانصهار العالية، ثم المكون ذو نقطة الانصهار المنخفضة، وأخيرًا يُزال من الهواء. مثل تعليق أنور PMMA مباشرة في خليط مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ، يُضاف محلول PEG المائي، ويُجفف، ثم يُزال الهواء أثناء التحريك. يستخدم أكونور خلط المذيب. أولاً، يُخلط SA والمسحوق الجاف، ثم يُضاف مذيب التتراهيدروفوران، ثم يُضاف البوليمر، ويُترك التتراهيدروفوران ليهرب بالحرارة، ثم يُضاف خليط المسحوق، ويمكن الحصول على تغذية موحدة.