Toz enjeksiyonlu kalıplama (PIM), toz metalurjisi ve plastik enjeksiyonlu kalıplamanın avantajlarını birleştiren gelişmiş bir üretim sürecidir. Özellikle yüksek-hassas, karmaşık-şekilli metal veya seramik parçaların üretimi için uygundur. Dişli imalat alanında, PIM teknolojisi, neredeyse-net-şekle sahip şekli, yüksek malzeme kullanımı ve karmaşık yapıları seri-üretme yeteneğiyle, küçük-modül dişliler, mikro dişliler ve özel-şekilli dişliler oluşturmak için ideal bir seçimdir.
1. Mikro Dişlilerin Verimli Şekillendirilmesi
Tıbbi cihazlarda ve hassas cihazlarda, mikro dişliler (örneğin, 0,1-0,5 mm'lik bir modüle sahip) son derece yüksek boyutsal doğruluk ve yüzey kalitesi gerektirir. Geleneksel kesme işlemleri deformasyona ve çapaklara eğilimlidir. Ancak PIM, metal tozunu (paslanmaz çelik ve titanyum alaşımı gibi) bir bağlayıcıyla karıştırıp enjekte ederek, diş şekilleri ve şaft delikleri gibi karmaşık özellikleri tek adımda oluşturabilir ve ikincil işleme gerek kalmadan Ra 0,8μm kadar yüksek diş yüzeyi pürüzlülüğü elde edebilir. Örneğin, PIM kalıplı dental başlık dişli setleri, aşınma direncini ve iletim verimliliğini önemli ölçüde artırır.
2. Özel-Şekilli Dişlilerin Net Şekil Oluşturulması
Helisel dişliler, konik dişliler ve dairesel olmayan-olmayan dişliler gibi özel-şekilli dişliler için PIM, kalıp tasarımı aracılığıyla doğrudan diş profilini oluşturur ve geleneksel işlemlerde (azdırma ve şekillendirme gibi) gereken birden fazla adımı ortadan kaldırır. Belirli bir otomotiv ABS sistemi, teorik değerin %98'i kadar bir yoğunluğa, 500 MPa'yı aşan bir bükülme mukavemetine ve dökümden daha üstün yığınlar arası tutarlılığa-sayılı{-sayı sağlayan PIM-şekilli sarmal dişliler kullanır.
3. Kompozit Malzemelerin Hafif Uygulamaları
PIM esnek malzeme formülasyonu ayarlamalarına olanak tanır. Örneğin, bakır tozu ve grafit karışımı enjekte edilerek, yüksek-hızlı, düşük-gürültülü uygulamalar için kendi kendini-yağlayan dişliler oluşturulabilir. Alternatif olarak, karbon fiber-güçlendirilmiş alüminyum alaşım tozu eklenerek, çelik dişlilere kıyasla ağırlığı %40'ın üzerinde azaltan hafif drone şanzıman dişlileri üretilebilir.
4. Seri Üretimin Ekonomik Avantajları
PIM, büyük-ölçekli üretim için uygundur (tek bir kalıp seti 100.000'den fazla parça üretebilir). Örneğin, bir akıllı saat dişlisi için PIM, hassas işlemeyle karşılaştırıldığında parça başına maliyeti %30 azaltır ve %95'in üzerinde sabit bir verim oranını korur.
Çözüm
Toz enjeksiyonlu kalıplama teknolojisi, malzemelerin, süreçlerin ve tasarımın koordineli optimizasyonu yoluyla karmaşık dişliler için yüksek-hassas, yüksek-performanslı çözümler sağlar. Bağlayıcı ayırma ve sinterleme süreçlerindeki ilerlemelerle birlikte PIM'in havacılık ve yeni enerji gibi{3}} ileri teknoloji sektörlerdeki dişli uygulamaları daha da genişleyecek.