هل صب حقن المعادن وصب حقن البلاستيك مختلفان؟ إذا كانت الإجابة نعم ، فما هي الفروق؟

قولبة حقن المعادن (MIM) هي عملية تشغيل المعادن التي يتم من خلالها خلط المعدن المسحوق بدقة مع كمية محسوبة من مادة رابطة لتشكيل "مادة أولية" يمكن معالجتها بواسطة معدات معالجة البلاستيك من خلال عملية تعرف باسم قولبة الحقن. تتيح عملية التشكيل إمكانية تشكيل الأجزاء المعقدة المتوسعة (كبيرة الحجم بسبب الموثق) في خطوة واحدة وبكميات كبيرة. بعد التشكيل ، يخضع خليط المسحوق لخطوات تزيل المادة الرابطة (التجليخ) وتكثف البودرة. المنتجات النهائية هي مكونات صغيرة تستخدم في مختلف الصناعات والتطبيقات. يتم تحديد طبيعة تدفق المواد الأولية MIM بواسطة فيزياء تسمى الريولوجيا.

تتطلب قدرة المعدات الحالية المعالجة لتبقى محدودة بالمنتجات التي يمكن تشكيلها باستخدام أحجام نموذجية من 100 جرام أو أقل لكل "طلقة" في القالب. يسمح علم الريولوجيا بتوزيع هذه "اللقطة" في تجاويف متعددة ، وبالتالي تصبح فعالة من حيث التكلفة للمنتجات الصغيرة والمعقدة ذات الحجم الكبير والتي قد يكون إنتاجها مكلفًا للغاية بطرق بديلة أو تقليدية. مجموعة متنوعة من المعادن القادرة على التنفيذ داخل المواد الأولية MIM واسعة ، ولكن معظمها من الفولاذ المقاوم للصدأ ، كما هو شائع في تعدين المساحيق ؛ أنها تحتوي على نفس مكونات السبائك الموجودة في معايير الصناعة. ومع ذلك ، غالبًا ما يكون الأكسجين صعبًا وغالبًا ما لا يتم تحديده ، ولكن يمكن أن يكون مشكلة لمقاومة التآكل. يتم إجراء عمليات التكييف اللاحقة على الشكل المقولب ، حيث تتم إزالة مادة الربط ويتم ربط الجزيئات المعدنية بالانتشار وتكثيفها إلى الحالة المرغوبة مع انكماش بنسبة 15 بالمائة في كل بُعد.

نما سوق القولبة بالحقن المعدني من 9 مليون دولار أمريكي في عام 1986 إلى 382 مليون دولار أمريكي في عام 2004 إلى أكثر من 1.5 مليار دولار أمريكي في عام 2015. ومن التقنيات ذات الصلة قولبة حقن مسحوق السيراميك ، مما أدى إلى مبيعات إجمالية تبلغ حوالي 2 مليار دولار أمريكي. معظم النمو في السنوات الأخيرة كان في آسيا.

القولبة بالحقن هي عملية تصنيع لإنتاج الأجزاء عن طريق حقن مادة في قالب. يمكن إجراء عملية القولبة بالحقن باستخدام مجموعة من المواد بشكل أساسي بما في ذلك المعادن ، (والتي تسمى العملية من أجلها صب القوالب) ، والنظارات ، واللدائن اللدائن ، والحلويات ، والأكثر شيوعًا بوليمرات اللدائن الحرارية والبوليمرات بالحرارة. يتم إدخال المواد الخاصة بالجزء في برميل مسخن ، ويتم خلطها ، وإجبارها على تجويف القالب ، حيث تبرد وتتصلب لتكوين التجويف.

بعد تصميم المنتج ، عادة بواسطة مصمم صناعي أو مهندس ، يتم تصنيع القوالب بواسطة صانع القوالب (أو صانع الأدوات) من المعدن ، وعادة ما يكون إما من الصلب أو الألومنيوم ، ويتم تشكيله بدقة لتشكيل ميزات الجزء المطلوب. يستخدم قولبة الحقن على نطاق واسع لتصنيع مجموعة متنوعة من الأجزاء ، من أصغر المكونات إلى ألواح هيكل السيارة بالكامل. يمكن استخدام التطورات في تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ، باستخدام البوليمرات الضوئية التي لا تذوب أثناء قولبة الحقن لبعض اللدائن الحرارية ذات درجات الحرارة المنخفضة ، في بعض قوالب الحقن البسيطة.

يجب تصميم الأجزاء المراد تشكيلها بالحقن بعناية فائقة لتسهيل عملية التشكيل ؛ يجب مراعاة جميع المواد المستخدمة للجزء ، والشكل والميزات المرغوبة للجزء ، ومادة القالب ، وخصائص آلة التشكيل. يتم تسهيل تعدد استخدامات القولبة بالحقن من خلال اتساع نطاق اعتبارات التصميم وإمكانياته.