X-ray CT (Computed Tomography) là công cụ không phá hủy (NDT), cung cấp hình ảnh 3D bên trong chi tiết MIM, giúp phát hiện lỗi nội bộ, porosity, vết nứt mà mắt thường không thấy.

Phát Hiện Khiếm Khuyết Nội Bộ

Trong quá trình injection và sintering, bột kim loại mịn có thể tạo ra các rỗ khí hoặc micro-cracks. X-ray CT giúp xác định sớm các khiếm khuyết, giảm tỷ lệ phế liệu và đảm bảo chi tiết đạt cơ tính yêu cầu.

Đánh Giá Kích Thước và Độ Ổn Định

Thiêu kết gây co rút và có thể làm méo chi tiết. X-ray CT đo chính xác hình học bên trong và bên ngoài, đảm bảo dung sai thiết kế được giữ nguyên, đặc biệt quan trọng với chi tiết y tế và hàng không.

Phân Tích Dòng Chảy Vật Liệu và Tối Ưu Quy Trình

X-ray CT cho phép quan sát phân bố hạt kim loại trong khuôn, phát hiện vật liệu chưa đồng đều, từ đó điều chỉnh áp suất ép, tốc độ injection và nhiệt độ sintering để nâng cao chất lượng sản phẩm.

Hỗ Trợ Kiểm Tra Mẫu Thử và Kiểm Soát Khuôn

Trước khi sản xuất hàng loạt, CT scan giúp xác nhận tính chính xác của khuôn và hiệu chỉnh các thông số quy trình, tránh thiệt hại do lỗi sản xuất hàng loạt.

Thiết Kế Chi Tiết Cho MIM

Lợi Ích Khi Ứng Dụng CT

Ứng Dụng CT Trong Kiểm Tra MIM

Quy Trình Sản Xuất Metal Injection Molding

Metal Injection Molding (MIM) là một phương pháp sản xuất kết hợp giữa ép nhựa (plastic injection molding) và luyện kim bột (powder metallurgy), cho phép tạo ra các linh kiện kim loại nhỏ, phức tạp với độ chính xác cao. MIM là giải pháp ưu việt để sản xuất các chi tiết mà phương pháp truyền thống như tiện, phay hay đúc khó thực hiện hoặc tốn kém chi phí.

MIM được ứng dụng rộng rãi trong các ngành y tế, điện tử, ô tô, và quốc phòng, nơi yêu cầu độ bền cơ học, độ chính xác kích thước và khả năng chịu tải cao của chi tiết là cực kỳ quan trọng. Quy trình này sử dụng nhiều loại hợp kim như thép không gỉ, titanium, và các hợp kim hiệu suất cao khác, đồng thời giảm thiểu phế liệu và chi phí nhân công so với các phương pháp truyền thống

Thiết kế sản phẩm MIM đòi hỏi hiểu biết sâu về vật liệu, ép khuôn và thiêu kết. Một số lưu ý quan trọng:

• Độ dày tường đồng đều giúp vật liệu chảy đều và giảm thiểu khiếm khuyết.

• Góc thoát khuôn (draft angle) giúp dễ dàng lấy green part ra khỏi khuôn.

• Đặc điểm hình học phức tạp: MIM có thể tạo các chi tiết dưới dạng undercut, rãnh, ren nhỏ, nhưng cần tính toán kỹ để tránh biến dạng khi sintering.

• Tính toán độ co rút: Sản phẩm thường co rút 15-20%, cần được dự đoán từ giai đoạn thiết kế

Quy trình MIM gồm bốn giai đoạn chính với các thuật ngữ kỹ thuật quan trọng:

1. Chuẩn Bị Nguyên Liệu (Feedstock Preparation): Bột kim loại mịn (<20 μm) được trộn với binder nhiệt dẻo để tạo hỗn hợp đồng nhất. Binder giúp bột kim loại dễ dàng chảy vào khuôn và giữ hình dạng trong quá trình injection molding. Hỗn hợp này sau đó được tạo thành viên nhỏ để dễ xử lý. Chất lượng feedstock ảnh hưởng trực tiếp đến độ đồng nhất và khả năng thiêu kết của sản phẩm cuối cùng.

2. Ép Khuôn (Injection Molding): Hỗn hợp kim loại và binder được nạp vào khuôn ép, tạo ra hình dạng sơ bộ của chi tiết, gọi là green part. Đây là bước quan trọng quyết định độ chính xác hình học, các lỗ rỗng và chi tiết nội bộ. Kiểm soát nhiệt độ, áp suất và tốc độ ép là yếu tố then chốt.

3. Loại Bỏ Binder (Debinding): Sau khi ép, binder cần được loại bỏ để còn lại kim loại rắn. Phương pháp này có thể nhiệt (thermal debinding) hoặc dung môi (solvent debinding). Kết quả là brown part, chi tiết kim loại vẫn rỗng và cần thiêu kết để đạt độ đặc và cơ tính.

4. Thiêu Kết (Sintering): Brown part được nung trong lò gần điểm nóng chảy của kim loại, khiến các hạt kim loại liên kết thành khối rắn chắc. Quá trình này giúp chi tiết co rút 15-20%, đạt độ cứng, độ bền, và kích thước cuối cùng. Việc kiểm soát nhiệt độ và thời gian là yếu tố quan trọng để tránh rỗ khí, nứt hoặc biến dạng.

5. Gia Công Hậu Kỳ (Post-Processing): Một số chi tiết yêu cầu gia công cơ học, nhiệt luyện, hoặc hoàn thiện bề mặt để đáp ứng dung sai và tiêu chuẩn cơ khí. Đây là bước tùy chọn nhưng quan trọng với các linh kiện y tế hoặc điện tử.

• Phát hiện lỗi sớm, giảm chi phí vật liệu và thời gian sửa chữa.

• Đảm bảo dung sai và chất lượng trong các ngành yêu cầu độ chính xác cao.

• Tối ưu hóa quy trình và vật liệu, nâng cao năng suất.

• Hỗ trợ R&D và cải tiến sản phẩm, từ giai đoạn thiết kế đến sản xuất hàng loạt.

Kết Luận

Metal Injection Molding (MIM) là công nghệ tiên tiến cho phép sản xuất linh kiện kim loại nhỏ, phức tạp, bền chắc. Khi kết hợp với X-ray CT, nhà sản xuất có thể:

• Phát hiện lỗi nội bộ không phá hủy.

• Đảm bảo dung sai sau thiêu kết.

• Tối ưu hóa quy trình và giảm lãng phí vật liệu.

Nhờ đó, MIM đáp ứng được yêu cầu khắt khe của các ngành y tế, hàng không, ô tô, và điện tử, đồng thời nâng cao hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm.

Hãy liên hệ với đội ngũ chuyên gia của chúng tôi để nhận được sự tư vấn

miễn phí và chuyên nghiệp

hoặc

Hotline 0839 54 9178 (Zalo/Mob)

Bạn quan tâm đến sản phẩm?
Cần báo giá sản phẩm hoặc dịch vụ?