PARAMETER CONTROL IN THE PROCESS OF MANUFACTURING PRODUCTS USING MIM TECHNOLOGY

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

Background. The article is devoted to methods of controlling the technological process of manufacturing products using MIM technology (Metal Injection Molding), which is a promising direction for achieving technological sovereignty and modernization of production. The aim of the work is to improve the quality parameters of products manufactured using MIM technology by analyzing the key stages of the MIM process and monitoring the technological modes that cause defects in products at each stage. Materials and methods. The study used metal powders (stainless steel, titanium, copper, etc.), binding components (wax/polymer and polymer/polymer), as well as modern methods of analysis: electron microscopy, laser diffraction, gas pycnometry, radiographic control, capillary and moment rheometry. The stages of production are analyzed from the point of view of quality management: preparation of granulate, injection molding, removal of binder (thermal, solution, catalytic methods) and sintering. Results. It was found that the quality of the granulate and the uniformity of the distribution of components critically affect the absence of defects in sintered products. The optimal parameters of casting (temperature, pressure, injection rate) and sintering (temperature profiles, furnace atmosphere) are determined. It is shown that modern control methods (for example, mass spectrometry, laser scanning) can minimize defects and improve the mechanical properties of products. Conclusions. The use of integrated control at all stages of MIM technology ensures high product quality, reduced defects, and compliance with requirements for critical applications (aerospace, medicine). Special attention is paid to the need for standardization of processes and the use of automated monitoring systems to improve production efficiency. Keywords: MIM technology, metal powders, sintering, quality control, defects, granulate.

Авторлар туралы

Aleksandr Nikitkin

FNPC Start named after M.V. Protsenko

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: paul-startatom@yandex.ru

Candidate of technical sciences, deputy chief metallurgist for additive technologies and powder metallurgy

(1 Mira avenue, Zarechny, Penza region, Russia)

Anatoliy Semenov

Penza State University

Email: ad-semenov@mail.ru

Doctor of technical sciences, professor of the sub-department of automation and remote control

(40 Krasnaya street, Penza, Russia)

Aleksandr Pastukhov

Penza State University

Email: iit@pnzgu.ru

Postgraduate student

(40 Krasnaya street, Penza, Russia)

Ilya Rubtsov

Penza State University

Email: rui2000@yandex.ru

Postgraduate student

(40 Krasnaya street, Penza, Russia)

Aleksandr Tsvetkov

Penza State University

Email: iit@pnzgu.ru

Postgraduate student

(40 Krasnaya street, Penza, Russia)

Ekaterina Pecherskaya

Penza State University

Email: pea1@list.ru

Doctor of technical sciences, professor, head of the sub-department of information and measuring equipment and metrology

(40 Krasnaya street, Penza, Russia)

Әдебиет тізімі

  1. Philipp I., Rota A. Dr. Ing., Petzoldt F., Simchi A. Manufacturing of multi-functional micro parts by twocomponent metal injection moulding. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2007;33:176–186.
  2. Li Y., Yu Y., He H. et al. Metal Injection Moulding in China: Market opportunities and research activities. PIM International. 2020;14(1):57.
  3. Pogodina E. Casting of powder mixtures. Plastiks. Effektivnye TPA = Plastics. Effective TPA. 2013;(6): 34–36. (In Russ.)
  4. German R., Bose A. Powder Injection Molding. 2nd ed. Metal process Industries Federation. 1997:490.
  5. Ye H., Liu X.Y., Hong H.P. Fabrication of metal matrix composites by metal injection molding – a review. Journal of Materials Processing Technology. 2008;200(1):12–24. doi: 10.1016/J.JMATPROTEC.2007.10.066
  6. Hartwig T., Veltl G., Petzoldt F. et al. Powders for metal injection molding. Journal of the European Ceramic Society. 1998;18:1211–1216.
  7. Barriere T. Determination of the optimal process parameters in metal injection molding from experiments and numerical modeling. Journal of Materials Processing Technology. 2003;143–144:636–644.
  8. Supati R., Loh N.H., Khor K.A., Tor S.B. Mixing and characterization of feedstock for powder injection molding. Materials Letters. 2000;46:109–114.
  9. Binet C., Heaney D.F., Spina R., Tricarico L. Experimental and numerical analysis of metal injection molded products. Journal of Materials Processing Technology. 2005;164–165:1160–1166. doi: 10.1016/ j.jmatprotec.2005.02.128
  10. Bose A., Valencia J.J., Spirko J., Schmees R. Advances in Powder Metallurgy and Particular Materials. MPIF, Princeton, NJ, 1997;18:99–112.
  11. Torkar D., Novak S., Novak F. Apparent viscosity prediction of alumina–paraffin suspensions using artificial neural networks. Journal of Materials Processing Technology. 2008;203:208–215. doi: 10.1016/ j.jmatprotec.2007.09.058
  12. Nishiyabu K., Matsuzaki S., Ishida M. et al. Development of Porous Aluminum by Metal Injection Molding. Presented for 9th Int. Conf. on Aluminum Alloys (ICAA9). 2004:376–382.
  13. Gini E.Ch., Zarubin A.M., Rybkin V.A. Tekhnologiya liteynogo proizvodstva: Spetsial'nye vidy lit'ya: uchebnik dlya stud. vyssh. ucheb. zavedeniy = Technology of foundry production: Special types of casting : a textbook for students of higher educational institutions. Moscow: Izdatel'skiy tsentr «Akademiya», 2005:352. (In Russ.)
  14. Belousov V.A. Mashiny i tekhnologiya liteynogo proizvodstva. Diplomnoe proektirovanie: ucheb. posobie = Machines and technology of foundry production. Diploma design: textbook. Tula: izd-vo Tul-GU, 2007:78. (In Russ.)
  15. Zhang S., Li Y., Liu J. Sintering densification behavior of MIM 316L stainless steel. Powder Metallurgy. 2015;58(1):59–65.
  16. Li Y., Li L., Khalil K.A. Effect of powder loading on metal injection molding stainless steel. Journal of Materials Processing Technology. 2007;183(2-3):432–439.
  17. Zauner R. Micro powder injection molding. Microelectronic Engineering. 2006;83(4-9):1442–1444.
  18. Liu Z.Y., Loh N.H., Tor S.B. et al. Taguchi analysis of the shrinkage of injection molded parts. Materials & Design. 2003;24(3):221–230.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML


Creative Commons License
Бұл мақала лицензия бойынша қолжетімді Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».