क्या उच्च गति वाले स्टील को धातु के इंजेक्शन से ढाला जा सकता है?

संक्षिप्त उत्तर हां है, लेकिन यह प्रक्रिया सटीकता की मांग करती है जो अनुभवी एमआईएम सुविधाओं को बाकियों से अलग करती है। पाउडर धातु विज्ञान में दशकों के विकास के बाद, 1990 के दशक के उत्तरार्ध से पाउडर इंजेक्शन मोल्डिंग के माध्यम से एम2, एम4, टी15 और एम42 जैसे उच्च गति वाले टूल स्टील का सफलतापूर्वक उत्पादन किया गया है। प्रौद्योगिकी निर्माताओं को जटिल काटने के उपकरण, सटीक गियर और घिसाव प्रतिरोधी घटकों का उत्पादन करने में सक्षम बनाती है, जिन्हें अन्यथा गढ़ा बार स्टॉक से व्यापक मशीनिंग की आवश्यकता होती है।

 उच्च स्पीड स्टील के लिए एमआईएम पर विचार क्यों करें?

उपकरण स्टील्स की पारंपरिक पिंड ढलाई जमने के दौरान पृथक्करण पैदा करती है, जिसके परिणामस्वरूप बड़े कार्बाइड अवक्षेपित होते हैं जो गर्म काम के दौरान अनुदैर्ध्य धारियां बनाते हैं। 1960 में, क्रूसिबल स्टील के शोधकर्ताओं ने प्रदर्शित किया कि टूल स्टील को पाउडर में परमाणु बनाना और इसे गर्म आइसोस्टैटिक दबाव (एचआईपी) के माध्यम से समेकित करना इस अलगाव को पूरी तरह खत्म कर सकता है। परिणामी माइक्रोस्ट्रक्चर ने समान संरचना की कास्ट सामग्री की तुलना में काफी बेहतर क्रूरता के साथ बारीक बिखरे हुए कार्बाइड को दिखाया।

धातु इंजेक्शन मोल्डिंग ज्यामिति के लगभग {{0}नेट{{1}आकार के उत्पादन को सक्षम करके इसे और आगे ले जाती है जो मशीन के लिए अव्यावहारिक होगी। एबीआईएस मोल्ड टेक्नोलॉजी ने इस क्षमता को जटिल उच्च कठोरता वाले घटकों की आवश्यकता वाले क्षेत्रों में लागू किया है, विशेष रूप से ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस और औद्योगिक टूलींग अनुप्रयोगों में। जब एक रूसी ग्राहक ने एमआईएम उत्पादन लाइनों का मूल्यांकन करने के लिए 2023 में हमारी शेन्ज़ेन सुविधा का दौरा किया, तो चर्चा बिल्कुल इस बिंदु पर केंद्रित थी: एमआईएम सैद्धांतिक रूप से 96% से अधिक घनत्व वाले एम4 और टी15 भागों को वितरित कर सकता है, गर्मी उपचार के बाद कठोरता मान 63-65 एचआरसी तक पहुंच सकता है, और उत्पादन मात्रा में आयामी दोहराव हो सकता है।

 सिंटरिंग विंडो

उच्च स्पीड स्टील एमआईएम के साथ प्राथमिक कठिनाई यह है कि उद्योग इसे "सिंटरिंग विंडो" कहता है, यह स्वीकार्य तापमान सीमा है जो माइक्रोस्ट्रक्चरल गिरावट के बिना स्वीकार्य घनत्व उत्पन्न करती है। 0.85% कार्बन सामग्री पर एम2 स्टील के लिए, यह विंडो लगभग 13 डिग्री (1245 डिग्री से 1258 डिग्री तक) है। इस सीमा के बाहर, या तो अपर्याप्त घनत्व होता है या अनाज की सीमाओं पर अतिरिक्त तरल चरण बनता है, जिससे कार्बाइड फिल्में बनती हैं जो लोड के तहत दरार प्रसार पथ के रूप में काम करती हैं।

इस संकीर्ण सहनशीलता के लिए बहु-क्षेत्रीय तापमान नियंत्रण और सटीक वातावरण प्रबंधन वाली भट्ठी प्रणालियों की आवश्यकता होती है। एबीआईएस ग्रेफाइट से सुसज्जित गर्म क्षेत्रों के साथ वैक्यूम सिंटरिंग उपकरण संचालित करता है जो डीकार्बराइजेशन को रोकने के लिए आवश्यक कार्बन क्षमता को बनाए रखता है। हमारी ISO 9001 और IATF 16949 प्रमाणन प्रक्रियाएं प्रत्येक बैच के नमूनों पर कार्बन सामग्री सत्यापन के साथ, प्रत्येक उत्पादन लॉट के लिए सिंटरिंग प्रोफाइल के दस्तावेज़ीकरण को अनिवार्य करती हैं।

T15 स्टील कुछ अधिक क्षमाशील स्थिति प्रस्तुत करता है। उच्च वैनेडियम सामग्री (लगभग 4.6%) एमसी - प्रकार के कार्बाइड का उत्पादन करती है जो सिंटरिंग के दौरान अनाज सीमा पिनिंग एजेंट के रूप में कार्य करती है। कर एट अल द्वारा प्रकाशित शोध। (1993) ने प्रदर्शित किया कि टी15 को नाइट्रोजन-हाइड्रोजन वायुमंडल में 55 डिग्री के तापमान रेंज में सिंटर किया जा सकता है, जबकि समान परिस्थितियों में एम2 के लिए 20 डिग्री से कम तापमान रेंज में किया जा सकता है। जब ग्राहकों को इन्सर्ट काटने या डाई बनाने जैसे अनुप्रयोगों के लिए अधिकतम पहनने के प्रतिरोध की आवश्यकता होती है, तो हम अक्सर इसकी प्रक्रिया स्थिरता के साथ-साथ इसके यांत्रिक गुणों के लिए T15 की अनुशंसा करते हैं।

 फीडस्टॉक और डिबाइंडिंग संबंधी विचार

गैस {{0}एटोमाइज्ड हाई{{1}स्पीड स्टील पाउडर फीडस्टॉक तैयार करने में 316L और 17{8}}4PH स्टेनलेस स्टील के समान व्यवहार करते हैं। 18 - 24 माइक्रोमीटर के विशिष्ट D90 मान मोम - पॉलिमर या पॉलीएसिटल-आधारित बाइंडर सिस्टम के साथ मात्रा के हिसाब से 60 - 67% की ठोस लोडिंग की अनुमति देते हैं। गैस-परमाणु कणों की गोलाकार आकृति विज्ञान न्यूनतम जेटिंग या वेल्ड लाइन गठन के साथ पतली दीवार इंजेक्शन के लिए उपयुक्त रियोलॉजिकल विशेषताओं का उत्पादन करता है।

डिबाइंडिंग सबसे महत्वपूर्ण कार्बन नियंत्रण चुनौती प्रस्तुत करती है। शुद्ध हाइड्रोजन वायुमंडल डीकार्बराइजेशन का कारण बनता है, जबकि अक्रिय वायुमंडल में अपूर्ण बाइंडर बर्नआउट से अवशिष्ट कार्बन उत्पन्न हो सकता है। उद्योग अभ्यास नाइट्रोजन में 5-25% हाइड्रोजन के मिश्रित वातावरण पर केंद्रित हो गया है, हालांकि कुछ सुविधाएं सख्त कार्बन प्रबंधन के लिए प्रेसिंटरिंग के दौरान CO/CO₂ या CH₄/H₂ मिश्रण का उपयोग करती हैं। उचित थर्मल प्रोफाइल निर्धारित करने के लिए उत्पादन वातावरण में बाइंडर अपघटन का थर्मोग्रैविमेट्रिक विश्लेषण आवश्यक है।

 ताप उपचार और अंतिम गुण

एमआईएम उच्च गति वाले स्टील भागों को पारंपरिक रूप से संसाधित सामग्री के समान स्थितियों का उपयोग करके गर्मी उपचार किया जा सकता है। 1177-1205 डिग्री पर नमक स्नान उपचार और उसके बाद 579-593 डिग्री तक शमन करने से मार्टेंसाइट में लगातार परिवर्तन होता है। 538-566 डिग्री पर डबल या ट्रिपल टेम्परिंग ऑस्टेनाइट को कम करता है और कठोरता को अधिकतम करता है।

 व्यावहारिक अनुप्रयोगों

एमआईएम हाई{0}स्पीड स्टील का उत्पादन अर्थशास्त्र जटिल ज्यामिति के साथ मध्यम से {{2}हाई वॉल्यूम अनुप्रयोगों को अनुकूल बनाता है। शेन्ज़ेन में 2023 चिनप्लास प्रदर्शनी में, जहां एबीआईएस ने हमारे सटीक विनिर्माण समाधानों का प्रदर्शन किया, कई उपस्थित लोगों ने स्वचालित असेंबली उपकरणों के लिए एमआईएम टूलींग घटकों के बारे में विशेष रूप से पूछताछ की। इन अनुप्रयोगों में आमतौर पर छोटे हिस्से (50 ग्राम से कम) शामिल होते हैं जिनमें आंतरिक कूलिंग चैनल, अंडरकट्स या पतले खंड जैसी विशेषताएं होती हैं जिन्हें ठोस स्टॉक से कई मशीनिंग संचालन की आवश्यकता होती है।

वर्तमान व्यावसायिक अनुप्रयोगों में इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण के लिए माइक्रो ड्रिल बिट्स, सौंदर्यपूर्ण फिनिश और पहनने के प्रतिरोध दोनों की आवश्यकता वाले घड़ी के घटक, और चिकित्सा उपकरणों के लिए सटीक गियर शामिल हैं जहां 17-4PH स्टेनलेस स्टील कठोरता आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है। स्टेनलेस स्टील एमआईएम की तुलना में सामग्री लागत प्रीमियम की भरपाई द्वितीयक मशीनिंग में कमी और महंगे उपकरण स्टील्स के उन्मूलन से होती है जो अन्यथा चिप्स के रूप में समाप्त हो जाते हैं।