قالب گیری تزریقی پودر (روش PIM)

قالب گیری تزریقی پودر

قالب گیری تزریقی پودر چیست؟

به طور کلی ساخت و تولید مواد مهندسی با ۳ روش ریخته ‌گری -casting method ، شکل ‌دهی -foarming method ، ماشین ‌کاری -machining method انجام می شود. یکی از روش ‌های شکل ‌دهی ، قالب‌ گیری تزریقی پودر (روش PIM) می‌باشد که در ادامه به توضیح آن می‌پردازیم:

قالب‌ گیری تزریقی پودر  (powder injection moulding) ، به روشی گفته می ‌شود که از ترکیب دو روش قالب گیری تزریق پلاستیک و متالورژی پودر به وجود آمده و از مزایای هر دو روش برخوردار است.

روش قالب گیری تزریقی پودر :

دراین فرآیند ابتدا پودر غیرآلی ( پودر فلزی یا سرامیکی) با مقدار معینی از یک پلیمر به‌ منظور ایجاد یک ماده خـام اولیـه ( فیـد استوک ) که قابلیت قالب گیری را دارد، مخلوط میگردد. سپس مخلوط مذکور از طریق فرآینـد قـالب‌ گیری تزریقی به شکل قطعه مورد نظر در می ‌آید. در ادامه پیوند دهنده پلیمری ( بایندر ) از داخـل نمونـه خـارج شده (بایندر زدایی) و قطعه به‌منظور ایجاد استحکام نهایی تحت سینترینگ (تفجوشی) قـرار مـیگیـرد کـه شـامل سـیکل حرارت دهی تحت دما و زمان مشخصی می باشد.

روش قالب گیری تزریقی پودر در یک نگاه

در نتیجه قالب ‌گیری تزریقی پودر (روش PIM) امکانی را فراهم می سازد تا بتوان از روش تزریق که در گذشته منحصراً مربوط به مواد پلیمری می گردید، برای تولید قطعات سرامیکی و فلزی نیز استفاده کرد و از مزایای هر دو روش تزریق پلاستیک و متالورژی پودر بهره‌مند گردید.

۵ خصوصیت مهم و تاثیرگذار روش PIM

مزایا روش قالب گیری تزریقی پودر:

• تولید نمونه هایی با شکل های پیچیده و تیراژ انبوه
• تولید قطعات مهندسی با ابعاد دقیق، نزدیک بودن قطعات به اندازه نهایی و حذف ماشین‌ کاری که منجر به کاهش هزینه‌ها از ۲۵ تا ۵۰ درصد میشود.
• دارا بودن دامنه ی وسیعی از شکل و طراحی
• کاهش هزینه ها به طور قابل توجه، مانند کاهش هزینه ی نیروی انسانی
• بهای تولید مناسب جهت تولید قطعات در حجم متوسط تا زیاد
• توانایی ایجاد فرآیند به صورت کاملاً اتوماتیک
• تولید قطعات با سطح نهایی بسیار خوب و مناسب و درنتیجه حذف مرحله ی زمان بر و هزینه بر ماشین کاری
• توانایی ترکیب مراحل کار و حذف بعضی از فرآیندهای کاری و درنتیجه کاهش هزینه های تولید
• مناسب برای تولید قطعات پیچیده مانند کلاف ها، زبانه ها، رزوه و لوله ها با نسبت طول به قطر بالا
• تولید قطعات با چگالی بالا )بین ۹۵ تا ۹۸ درصد چگالی تئوری( و خصوصیات فوق العاده مانند استحکام بالا، مقاومت خوردگی بهتر و…
• خواص مغناطیسی بهتر نسبت به دیگر روش های تولید.

مقایسه خواص مواد تولید شده با روش PIM و سایر روش ‌های متداول تولید

فرایند قالب گیری تزریقی پودر powder injection moulding

قالب گیری تزریقی پودر (روش PIM) را بسته به نوع پودری که در آن استفاده میشود، دو بخش زیر تقسیم بندی میکنیم:
قالب‌ گیری تزریقی پودر فلز(روش MIM) : این روش برای ساخت قطعات فلزی استفاده میشود و در فرایند ساخت آن از پودر فلز مورد نظر استفاده میشود.
قالب ‌گیری تزریقی پودر سرامیک(روش CIM)  : این روش برای ساخت قطعات سرامیکی کاربرد دارد که در فرآِیند ساخت آن از گرد سرامیک استفاده می‌ شود.

فهرست برخی منابع مفید در زمینه قالب گیری تزریقی پودر :

Handbook of metal injection moulding , published by Woodhead Publishing Limited, 2012, edited by Donald F. Heaney
حمید خرسند ، علی اکبر یوسفی ، حسن عبدوس ، “قالب گیری تزریقی پودر و پلیمر : روشی پیشرفته برای تولید قطعات پیچیده و دقیق مهندسی” ، فصلنامه علمی-ترویجی بسپارش ، سال سوم ، شماره ۲، صفحه ۲۰-۴ ، ۱۳۹۲