Glava kirurške sponke MIM
MIM je proces oblikovanja skoraj mreže, ki se je hitro razvil v 20. stoletju. Splošni postopek je: prah in vezivo → mešanje → brizganje → razmaščevanje → sintranje.
Prva je uporaba polimera, pomešanega s praškom, mešanje pod določenimi pogoji z zadostno likvidnostjo bi lahko zadovoljilo zahteve po vbrizgavanju, mešanju in dovajanju, drugo je izbira ustrezne temperature vbrizgavanja, tlaka vbrizgavanja in hitrosti vbrizgavanja procesnih parametrov, kot je vbrizgavanje oblikovanje, nato pa vzletelo po vbrizgavanju veziva za gredice za sintranje, tvorba praškaste metalurške vezi, Končno izdelki izpolnjujejo zahteve.
Značilnosti tehnologije MIM
MIM je nova skoraj mrežasta tehnologija oblikovanja delov in komponent, ki združuje tehnologijo plastičnega oblikovanja, kemijo polimerov, tehnologijo praškaste metalurgije in znanost o kovinskih materialih itd. Ima naslednje značilnosti:
① Deli, oblikovani s tehnologijo MIM, ne potrebujejo nadaljnje obdelave ali le malo nadaljnje obdelave, stopnja izkoriščenosti materiala pa je visoka. Spada v tehnologijo skoraj neto oblikovanja, ki lahko proizvaja visoko zmogljive dele s kompleksnimi oblikami.
② Postopek dovajanja in sintranja izdelkov je mogoče simulirati z računalnikom, postopek pa je mogoče optimizirati v zgodnji fazi [1-2], da dobite najboljšo načrtovalsko shemo.
③ V procesu vbrizgavanja je tlak na vsaki točki znotraj votline enak, gostota pa je enaka tudi pod predpostavko enakomernega mešanja dovodnih materialov. Ne bo gradienta gostote, kar je enostavno doseči obsežno proizvodnjo.
Medicinski izdelki izdelani po tehnologiji MIM
Medicinski izdelki morajo imeti na splošno dobro uporabnost, dovolj dolgo življenjsko dobo in prilagodljivo zasnovo strukture in oblike
Tehnologija MIM je bila prvič uporabljena v medicinskih izdelkih v zgodnjih osemdesetih letih prejšnjega stoletja in je postala najhitreje rastoče področje trga MIM.
Delež tehnologije MIM v različnih panogah v Severni Ameriki leta 2015 [4]. Vidimo lahko, da sta medicina in zobozdravstvo postali glavni področji uporabe MIM v Severni Ameriki.
Trenutno večina izdelkov MIM za medicinsko uporabo uporablja materiale iz nerjavečega jekla, glavni blagovni znamki sta 316L in 17-4PH; Obstajajo titanove zlitine, magnezijeve zlitine, zlato, srebro, tantal itd. [5].
Kirurško orodje za operacijo
Kirurška orodja z visoko trdnostjo, nizkim onesnaženjem in krvjo za doseganje agresivnih zahtev procesa dezinfekcije, kot je fleksibilnost zasnove tehnologije MIM, lahko izpolnijo večino uporabe kirurških orodij, hkrati pa imajo tudi prednosti tehnologije, da lahko nižji stroški izdelave vseh vrst kovinskih izdelkov postopoma nadomeščajo tradicionalno proizvodno tehnologijo, ki je postala glavna proizvodna metoda.
Podjetje FloMet Co., LTD. je z uporabo tehnologije MIM razvilo krempelj iz nerjavečega jekla [7] iz nerjavečega jekla 17-4pH z gostoto večjo od 7,5 g/cm3, ki se lahko uporablja za prijemanje predmetov v človeškem telesu. telo med operacijo in ima funkcijo klešč. Njegova zasnova je precej zapletena in zahteva visoko natančnost proizvodnje.
Z uporabo tehnologije MIM za oblikovanje in nato sintranje je mogoče doseči zelo visoke stopnje tolerance brez potrebe po obsežni naknadni obdelavi, da se prepreči poškodba linearne orientacije in geometrije kremplja.
Težko je izdelati tovrstne zapletene kremplje iz nerjavečega jekla z metodo ulivanja ali strojne obdelave, kar zahteva dolg proizvodni cikel in visoke stroške. Z uporabo tehnologije MIM lahko prihranite 60 odstotkov stroškov.
Za kirurška orodja za enkratno uporabo je treba razviti nizkocenovni proces množične proizvodnje. Smith Metal Products Company uporablja tehnologijo MIM za izdelavo sklopa gredi [8], ki se uporablja v novi vrsti kirurških instrumentov za enkratno uporabo. Cena je le 1/4 ~ 1/5 cene švicarskih CNC obdelovalnih strojev, gostota pa 7,5 g / cm3. Končna natezna trdnost je 1190MPa, meja tečenja je 1090MPa, raztezek je 6,0 odstotkov, največja trdota pa 33 HRC.
Postopek izdelave izdelka je: najprej se s tehnologijo MIM oblikujeta dva dela gredi dolžine 178 mm, nato se dela lasersko zvarita, čemur sledi strojna obdelava in toplotna obdelava. Za dosego dobrih tolerančnih zahtev sta potrebna tudi streljanje in pasiviranje.
Mikrobrizganje kovin
Metal Micro Injectionmolding (μMIM) je nekakšna tehnologija oblikovanja, ki jo je razvil inštitut IFAM v Nemčiji. To je organska uporaba tehnologije MIM za pripravo mikronskih delov.
Na splošno se lahko μMIM uporablja za izdelavo dveh vrst izdelkov:
① Velikost mikrona, lahka do nekaj miligramov delov;
② Velikost videza dela je podobna velikosti tradicionalnega dela za brizganje, vendar velikost lokalne strukture doseže raven mikrona z mikrostrukturo dela.
V zadnjih letih je mikrobrizganje postalo raziskovalna točka na področju brizganja. Z razvojem sodobnih strojev v smeri miniaturizacije bo uporaba mikrobrizganja vedno bolj razširjena [14].
Trenutno je raziskovalni center Karlsruha uspešno uporabil tehnologijo μMIM za proizvodnjo majhnih delov medicinskih instrumentov [15], kot so spektrometer in titracijska plošča itd. Strukturna velikost izdelkov doseže mikronsko raven, minimalna debelina stene pa je 50 μm. .
Sidro za šivanje [16], ki ga proizvaja nemško podjetje IFAM z uporabo tehnologije μMIM za kirurško uporabo, je velikosti le glave vžigalice.
Ko-brizganje kovin
Metal Co Injection Molding (Co-MIM) izvira iz devetdesetih let prejšnjega stoletja in je tehnologija brizganja v obliki sendviča v prahu.
Ta postopek je vbrizgavanje dveh vrst materialov z različnimi lastnostmi v kalup hkrati ali v serijah, ki lahko kombinirajo kovinski material in material s popolnoma različnimi lastnostmi v istem delu.
Na ta način je mogoče pridobiti strukture jedro/lupina s funkcionalnimi in kompleksnimi oblikami brez potrebe po naknadnih postopkih, kot so prevleka, toplotna obdelava in sestavljanje izdelka. Nazadnje, funkcionalne gradientne materiale je mogoče pripraviti v enem procesu, kar močno skrajša postopek in zmanjša stroške.
Tehnologija Co-mim ponuja novo idejo za razvoj in oblikovanje funkcionalnih delov. Li Yimin et al. [17] so predlagali novo biološko strukturo vsadka z uporabo tehnologije co-MIM, ki se široko uporablja za gosto kortikalno kostno strukturo in trdno gobasto kostno strukturo v zunanjih porah.
Ta struktura je ugodna za medfazni prenos napetosti med implantirano kostjo in okoliško kostno strukturo. Razmerje volumna poroznosti zunanje porozne strukture je v razponu od 5 do 60 odstotkov, največja pora pa je 400 μm.
3 pogled
Glede na nedavno tržno raziskavo BCCresearch o brizganju kovin in keramike bo svetovni trg komponent za brizganje kovin in keramike predvidoma zrasel z 1,5 milijarde USD v letu 2012 na skoraj 2,9 milijarde USD v letu 2018, kar predstavlja povprečno letno stopnjo rasti 11,4 odstotka.
Hkrati bo z upadom prodaje avtomobilov tehnologija MIM bolj prišla v medicino, letalstvo, elektroniko in druga področja.
Evropsko združenje P/M v svojem novem načrtu za evropsko industrijo P/M navaja, da je medicinski trg izjemno pomemben del industrije brizganja.
Z nenehnim širjenjem trga bo uporaba tehnologije MIM na medicinskem področju vedno bolj poglobljena, nenehno se bodo razvijali različni novi materiali in novi procesi, ki temeljijo na tehnologiji MIM.
Priljubljena oznake: glava kirurške sponke mim, Kitajska, proizvajalci, dobavitelji, tovarna, po meri, izdelano na Kitajskem
