MIM(금속 사출 성형) 금형

MIM 금형은 여러 가지 면에서 사출 금형과 다릅니다. 피드의 열전도율은 플라스틱보다 몇 배 높아 유동성이 훨씬 떨어집니다. MIM 금형의 수축률은 일반적으로 15%~22%로, 사출 금형보다 훨씬 큽니다. 이 때문에 성형체의 밀도와 소결 치수를 제어하기가 더 어렵습니다. 많은 기업이 이 문제에서 실수를 합니다. 또한 금속 분말은 플라스틱보다 배럴과 금형을 훨씬 더 심하게 마모시킵니다. 차이점이 많으므로 MIM 금형을 설계할 때는 다음과 같은 변경이 필요합니다:

 a，금형강

----내마모성이 높은 열처리 강을 선택해야 하지만, 텅스텐 피드에 사용되는 강을 스테인리스강 피드용 금형 제작에 사용해야 한다는 의미는 아닙니다. 그렇게 하면 불필요한 비용 낭비가 발생하므로, 피드에 따라 강재를 선택해야 합니다.

b, 핫 러너

----액체식 핫 러너는 전기식 핫 러너보다 안정적이며, 소결 시 밀도가 더 균일하고 변형이 더 작은 성형체를 얻을 수 있습니다.

c, 러너와 게이트

----피드의 수축률이 크고 열전도율이 높기 때문에 러너와 게이트의 배치를 균형 있게 설계해야 합니다. 그렇지 않으면 소결 후 성형 보정 작업이 더 어려워집니다. 심한 경우에는 크기를 보정하기 위해 기계 가공이 필요하며, 이로 인해 제조 비용이 증가합니다. d, 금형 충전 노즐 내부 헤드의 길이는 가능한 한 짧게 하여 피드의 유동 경로를 단축하고 열 손실을 줄여야 합니다. e, 금형 캐비티 표면 처리

----왁스 패턴은 MIM 제품에서 흔히 발생하는 문제입니다. 금형 표면 처리를 통해 왁스 패턴을 개선할 수 있습니다. 일반적으로 금형 가공 시 VDI18 방전 처리를 실시합니다.

각 금형 세트마다 금형과 성형 공정이 다릅니다. 사출 성형과 마찬가지로 각 제품의 문제점에 따라 금형 설계 평가, 금형 시험 및 측정이 필요합니다. 신제품이 검증될 때까지 이러한 과정이 계속됩니다. 이는 현재 대부분의 MIM 공장에서 가장 골치 아픈 문제이기도 합니다. 금형 구조는 사출 성형 금형보다 비교적 단순하며, 금형 코어의 전체 크기를 확대하거나 축소하더라도 금형을 수정할 필요가 없습니다. 피드에 포함된 금속 분말의 비율만 조정하면 됩니다. 일반적으로 금형 크기가 기준에 맞지 않는 문제를 해결하기 위해 다른 피드 비율을 선택합니다.

MIM 금형 설계의 핵심 사항

1.1 금형 재료 또는 동일한 경도의 내마모성 강재

1.2. 러너 및 게이트 설계

러너는 가능한 한 짧아야 합니다.

콜드 웰을 설계해야 합니다.

날카로운 모서리를 피하십시오(그렇지 않으면 철과 플라스틱이 분리됩니다).

러너의 단면적은 가능한 한 원형이어야 합니다.

헤드 길이를 줄이기 위해 노즐을 연장할 수 있습니다.

3. 금형 수로 설계

수로 설계는 균형을 이루어야 합니다. 그렇지 않으면 제품의 유동성, 충전, 외관, 소결 후 변형, 치수 불안정 및 기타 여러 문제에 영향을 미칩니다.

4. 금형 배기

금형 배기가 불량하면 제품 외관에 라인이 결합되고 검은 선이 생기며, 두꺼운 부위에는 기공이 발생합니다. 기포 불량은 대부분 금형 배기 불량으로 인해 발생합니다. 배기가 어려운 금형에는 통기성 강재를 고려할 수 있습니다.

금형 설계의 기타 주요 사항:

• 파팅 라인은 기능 표면 영역에 배치하지 않아야 합니다.
• 분사를 방지하기 위해 게이트가 공급 흐름 방향을 정면으로 향하지 않도록 해야 합니다.
• 제품을 배치할 때 로봇의 집기 및 배치 편의성과 소결판에 놓을 때 방향이 올바른지를 고려하십시오.
• 페라이트 분리를 방지하기 위해 금형 캐비티 표면에 배출 패턴이나 미세 가공을 적용하십시오. 소결 제품의 크기, 형상, 밀도 및 외관이 적합한지는 이러한 요소가 필연적으로 금형과 관련됩니다.
• 파팅 라인과 이젝터 핀은 중요하지 않은 위치에 배치하십시오. 꼭 필요한 경우가 아니라면 잠복 게이트 사용은 피하십시오. 기존 제품 경험에 따르면, 원재료의 취성 및 낮은 인성으로 인해 잠복 게이트는 일반적으로 자동 탈형이 어렵습니다. 금형 안에서 부러져 되돌아가는 경우가 많고, 일부는 강철 바늘로만 꺼낼 수 있습니다. 다음 금형 제작 시 완전 자동 생산을 구현하기 어렵습니다. MIM은 기본적으로 등방성이지만 외력으로 인해 성형품의 치수가 변할 수 있습니다. 외력에는 사출 성형 충전 중 금형의 점성, 바인더 제거 시의 중력, 소결 수축 중 섀시의 마찰이 포함됩니다. 이러한 힘이 제품에 미치는 영향은 사출 성형보다 더 복잡하고 큽니다. 따라서 금형 설계 시 이러한 요소를 반드시 고려해야 합니다.