Quels sont les défauts courants dans le moulage par injection de métal ?
Les défauts MIM apparaissent à chaque étape de la production. Ce qui est frustrant, c’est que les causes profondes surviennent généralement deux ou trois étapes plus tôt que le moment où le défaut devient visible.
Matière première et injection
Séparation des poudres de liant-aux portes.Un cisaillement élevé au niveau de la porte fait migrer le liant avant les particules de poudre. Vous vous retrouvez avec une-zone riche en liant près de la porte, des zones riches en poudre-en aval. La finition de surface est différente selon les régions et les propriétés mécaniques suivent. Un fournisseur de moulage par injection de métal qui utilise la même matière première à travers différentes géométries de portes verra différents modèles de séparation. Des portes plus grandes réduisent le cisaillement mais ralentissent le temps de cycle-le compromis- dépend de l'épaisseur de la paroi et de la longueur du flux.
Plans courts.Viscosité de la matière première trop élevée, température du moule trop basse, pression d'injection insuffisante ou ventilation bloquée. Les sections de paroi mince-se solidifient avant que la matière première n'atteigne l'extrémité de la cavité. L'année dernière, nous avons eu un connecteur médical à paroi de 0,8 mm qui a continué à court-circuiter dans un coin jusqu'à ce que la température du moule passe de 38 degrés à 46 degrés. Résolu, mais le temps de cycle a augmenté de 4 secondes.
Éclair.Force de serrage faible ou ligne de joint usée. La matière première MIM est plus visqueuse que les thermoplastiques, donc le flash a tendance à être plus fin. De fines éclairs se détachent lors de la manipulation et contaminent d'autres parties du plateau. Les intervalles de contrôle qualité du moulage par injection doivent être plus serrés que les calendriers standard pour le plastique.-nous vérifions les lignes de joint tous les 8 000 tirs au lieu de 20 000.
Pourquoi les pièces se fissurent-elles lors du déliantage ?
Le déliantage génère plus de rebuts que l’injection pour la plupart des opérations. Les défauts ressemblent ici à des problèmes d’injection, ce qui envoie le dépannage dans la mauvaise direction.
Blisters de déliantage au solvant
Le solvant élimine le liant primaire et laisse une porosité interconnectée. Le seuil standard est de 59 % de suppression pour obtenir des chaînes connectées. Les pièces épaisses ont besoin de plus-nous ciblons 82 à 88 % sur tout ce qui dépasse 5 mm de paroi avant de passer au thermique, sinon les gaz de décomposition piégés provoquent des cloques.
La partie la plus délicate : après le bain de solvant, le polymère restant se ramollit légèrement et les forces capillaires le ramènent dans les pores,-fermant ainsi les canaux qui étaient ouverts. Les pièces qui semblent en bon état à la sortie du solvant peuvent encore cloquer dans le four.
Nous disposions d'un manche d'instrument chirurgical de 6,2 mm d'épaisseur qui gardait des cloques même avec une élimination de 68 % du solvant. Je l'ai poussé à 87% et le problème a disparu. C'est maintenant notre point de départ par défaut pour les sections lourdes.
Distorsion du déliantage thermique
Qu'est-ce qui ne va pas dans le four de frittage ?
Densité et porosité.MIM vise une densité théorique de 96 à 99 % en fonction de l'alliage. Le sous-frittage laisse des pores dilatés ; le surfrittage provoque la croissance des grains. Le contrôle de la température doit rester à ± 5 degrés pour des résultats cohérents, même si sur certains aciers à outils, nous avons constaté que la fenêtre réelle est plus proche de ± 3 degrés. Les zones chaudes du four dérivent-des contrôles réguliers de densité sur les coupons témoins détectent les problèmes avant qu'ils n'atteignent l'expédition.
Déformation et affaissement.Le MIM rétrécit de 15 à 20 % de manière linéaire pendant le frittage. Nous avons mesuré 17,8 à 19,2 % sur le 316L au dernier trimestre dans différentes géométries de pièces. Un retrait non-uniforme provoque des déformations : variation de densité dans la partie verte, gradient de température dans le four, gravité sur les sections non supportées. Pour les services de moulage par injection de précision sur des pièces à tolérance étroite-, la conception d'un setter personnalisé n'est pas facultative. Nous spécifions désormais des setters dédiés pour chaque nouveau projet-qui coûtent plus cher au départ, mais maintiennent la dispersion dimensionnelle à ±0,25 % au lieu de ±0,6 %.
Les alliages de frittage en phase liquide-sont plus sensibles. Quelques degrés au-dessus du liquidus et la pièce s'effondre. Quelques degrés en dessous et vous manquez l'objectif de densité.
Contrôle du carbone dans les aciers.Le carbone provient de la poudre d'origine, du liant résiduel qui n'a pas complètement brûlé et de l'atmosphère du four.. 316L'acier inoxydable contenant plus de 0,03 % de carbone présente une résistance à la corrosion réduite.-nous l'avons testé à 0,028 % contre 0,041 % et la différence au brouillard salin est évidente. Le point de rosée atmosphérique pendant le déliantage thermique affecte le captage du carbone. La plupart des fabricants de pièces MIM exécutent des cycles atmosphériques dédiés aux qualités sensibles au carbone-.
Facteurs clés de frittage
- Contrôle de densité
- Gestion de la démarque inconnue (15-20 %)
- Régulation de l'atmosphère
"Des contrôles réguliers de densité sur les coupons témoins détectent les problèmes avant qu'ils n'atteignent l'expédition."
La question du rebroyage
Regrind permet d'économiser de l'argent mais introduit de la variabilité. Après six à huit passages dans le fût, le liant se dégrade, la distribution granulométrique change de fracture et la contamination s'accumule. Les taux de défauts de surface augmentent. Nous limitons le rebroyage à 25 à 30 % de matières premières fraîches pour tout ce qui est destiné à l'automobile ou au médical. Des pourcentages plus élevés fonctionnent pour les pièces industrielles où les cosmétiques importent moins.
La contamination croisée-entre les alliages est permanente. Une particule de tungstène dans un lot d’acier inoxydable apparaît comme un point dur dans la pièce finie. Les solutions de moulage par injection personnalisées pour la production d'alliages mixtes- nécessitent des jeux de barillets et de vis dédiés par famille d'alliages - coûteuses, mais éliminent complètement ce mode de défaillance.
Si vous recherchez un défaut MIM qui ne restera pas corrigé, le problème ne vient généralement pas de là où vous cherchez. Envoyez-nous le dessin de votre pièce et des photos du défaut-nous effectuerons une analyse des étapes du processus-et vous indiquerons par où commencer. Aucun frais pour l'examen initial.