사출 성형 가능한 분말 은 복잡한 고정밀 금속 부품을 생산하는 산업 제조 공정인 분말 사출 성형에 사용되는 원료 재료의 일종입니다. 이 분말은 미세한 금속 분말과 폴리머 바인더의 혼합물로, 복잡한 그물 모양의 부품을 대량으로 사출 성형할 수 있습니다.
사출 성형 파우더 사용의 장점
사출 성형 파우더를 사용하면 다른 제조 방식에 비해 몇 가지 이점이 있습니다:
- 복잡하고 섬세한 금속 부품의 대량 생산 가능
- 더 엄격한 허용 오차, 더 나은 해상도, 더 세밀한 표면 처리
- 가공으로 인한 재료 낭비 감소
- 복잡한 기하학적 구조 가능
- 스테인리스강, 공구강, 텅스텐 합금 등 다양한 소재 사용
- 2차 처리 감소로 인한 비용 절감
사출 성형 가능한 분말의 구성
사출 성형 가능한 분말에는 다음 구성 요소가 포함되어 있습니다:
| 구성 요소 | 세부 정보 |
|---|---|
| 금속 분말 | 스테인리스강, 공구강, 텅스텐 합금 등의 매우 미세한 분말. 입자 크기 1 - 20미크론 |
| 바인더 | 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 왁스 또는 열가소성 폴리머. 20-40% 부피 기준 |
| 윤활유 | 스테아르산, 올레산. 중량 기준 1-2% |
사용되는 금속 분말의 특성
금속 분말 성분은 사출 성형에 적합한 특정 특성을 가지고 있습니다:
- 입자 크기 1-20 미크론
- 구형 형태
- 금형 충진에 중요한 유동성
- 겉보기 밀도 2-4g/cc
- 탭 밀도 4-6g/cc
금속 분말에 대한 표준
사용되는 금속 분말은 조성 및 입자 기준을 충족해야 합니다:
| 표준 | 세부 정보 |
|---|---|
| ISO 4490 | 공구강의 화학적 조성 |
| ASTM B822 | 텅스텐 합금의 구성에 대한 사양 |
| DIN ISO 4497 | 금속 분말의 입자 크기 분포 |
제조 공정 단계
제조 프로세스는 다음과 같은 주요 단계로 구성됩니다:
- 믹싱 - 금속 분말과 바인더 성분의 균일한 혼합
- 펠렛화 - 주입용 원료 펠릿으로 과립화
- 사출 성형 - 공급 원료를 가열하여 금형에 주입
- 디바인딩 - 폴리머 바인더 제거
- 소결 - 확산을 통해 금속 입자를 융합하는 가열 펠릿
사출 성형 부품의 응용 분야
사출 성형 가능한 분말 는 산업 전반에 걸쳐 다양하고 복잡한 고정밀 부품을 제조하는 데 사용할 수 있습니다:
| 산업 | 구성 요소 |
|---|---|
| 자동차 | 기어, 캠, 풀리 |
| 항공우주 | 터빈 블레이드, 임펠러 |
| 의료 | 정형외과 임플란트, 치과 임플란트 |
| 소비자 | 시계 케이스, 손전등 본체 |
부품 제조를 위한 사출 성형의 장점
금속 사출 성형 공정을 사용하면 특별한 이점이 있습니다:
- 복잡한 모양, 섬세한 특징
- 최대 +/- 0.005인치의 엄격한 허용 오차 범위
- 섬세한 표면 마감
- 다양한 소재 옵션
- 대량 생산
제조 공정의 한계
몇 가지 제한 사항도 있습니다:
- 부품 무게 400g 미만으로 제한
- 벽 두께 > 0.4mm
- 복잡한 지오메트리에 필요한 어셈블리
- 고가의 금형용 툴링
- 소결 중 치수 변화
글로벌 원료 공급업체
많은 글로벌 기업이 사출 성형에 필요한 원료를 공급합니다:
| 회사 | 위치 | 재료 |
|---|---|---|
| BASF | 독일 | 316L 스테인리스 스틸, 티타늄 합금 |
| 샌드빅 | 스웨덴 | 스테인리스강, 공구강 |
| GKN | UK | 알루미늄 및 마그네슘 합금 |
| 리오 틴토 | 호주 | 금속 및 세라믹 사출 혼합물 |
표시 가격
| 재질 | 가격 범위 |
|---|---|
| 스테인리스 스틸 | kg당 $50-70 |
| 공구강 | kg당 $45-65 |
| 텅스텐 중합금 | kg당 $130-170 |
가격은 주문량, 사용자 지정 요구 사항 및 경제적 요인에 따라 달라집니다.
사용의 장단점 사출 성형 가능한 분말
| 장점 | 단점 |
|---|---|
| 복잡하고 정교한 도형 | 제한된 크기와 무게 |
| 더 좁아진 허용 오차 범위 | 고가의 도구 및 장비 |
| 미세한 표면 마감 | 소결 중 치수 변화 |
| 다양한 재료 | 종종 후처리가 필요함 |
| 높은 생산량, 낮은 부품당 비용 | 깨지기 쉬운 소재는 금이 가기 쉽습니다. |
| 폐기물 감소 | 재료 선택 제한 |
자주 묻는 질문
Q: 사출 성형 가능한 파우더의 일반적인 구성은 무엇인가요?
A: 무게 기준으로 80-90% 금속 분말, 8-20% 바인더, 1-2% 윤활제가 포함되어 있습니다. 일반적인 바인더는 왁스, PP, PE, PEG입니다.
질문: 어떤 크기의 파우더가 사용되나요?
A: 1-20미크론 사이의 분말이 사용됩니다. 파우더가 미세할수록 밀도는 높아지지만 뭉치기 쉽습니다.
Q: 소결 시 수축은 어느 정도 발생하나요?
A: 액상 소결 시 부품의 최대 20% 선형 수축이 발생합니다. 공구 설계 시 이를 고려해야 합니다.
Q: 소결 금속 사출 성형 부품에 균열이 생기는 원인은 무엇인가요?
A: 오븐의 불균일한 가열, 소결 후 급속 냉각 사용, 파우더 혼합 불량, 취성 합금 선택 등이 원인입니다.
Q: 사출 성형 가능한 파우더에는 어떤 재료 옵션이 있나요?
A: 스테인리스강, 공구강, 텅스텐 중합금, 구리 합금, 티타늄 및 티타늄 합금 등이 있습니다.
