मेटल इंजेक्शन मोल्डिंग (MIM) सामग्री में स्टेनलेस स्टील, निम्न मिश्र धातु वाले स्टील, सौम्य चुम्बकीय सामग्री, उच्च तापमान मिश्र धातु, टाइटेनियम, टूल स्टील, तांबा और तांबे की मिश्र धातुएँ, टंगस्टन मिश्र धातुएँ इत्यादि शामिल हैं। प्रत्येक सामग्री की अपनी विशिष्ट गुणधर्म और विशेषताएँ होती हैं जो इसे विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती हैं। सही MIM सामग्री का चयन करके, निर्माता उच्च सटीकता और स्थिरता के साथ छोटी, जटिल धातु भागों का उत्पादन कर सकते हैं और अपने ग्राहकों की आवश्यकताओं व विशिष्टताओं को पूरा कर सकते हैं। MIM सामग्री का चयन अंतिम भाग की यांत्रिक, रासायनिक और भौतिक गुणों, साथ ही लागत कारकों पर निर्भर करता है।
मेटल इंजेक्शन मोल्डिंग (MIM) एक प्रक्रिया है जिसका उपयोग उच्च मात्रा में छोटे, जटिल धातु भागों के निर्माण के लिए किया जाता है। MIM के लिए सही सामग्री चुनना अंतिम उत्पाद के प्रदर्शन और लागत-कुशलता को प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है। MIM सामग्री चुनते समय निम्न कारकों पर विचार करें:
आवेदन के लिए आवश्यक गुण: ताकत, कठोरता, घिसाव प्रतिरोध, जंग प्रतिरोध, और ऊष्मा चालकता जैसे विशिष्ट गुणों की पहचान करें और वह सामग्री चुनें जो इन्हें सबसे अच्छा पूरा करे।
सामग्री की उपलब्धता: जांचें कि वांछित रूप और मात्रा में सामग्री उपलब्ध है या नहीं; कुछ सामग्री प्राप्त करने में कठिन हो सकती है और लंबा नेतृत्व समय हो सकता है।
लागत: कच्चे माल, प्रसंस्करण, और किसी भी सहायक संचालन सहित कुल लागत का मूल्यांकन करें।
निर्माण प्रक्रिया संगतता: यह सुनिश्चित करें कि सामग्री MIM प्रक्रिया के अनुकूल है; कुछ सामग्रियों के लिए विशिष्ट उपकरणों या प्रसंस्करण शर्तों की आवश्यकता हो सकती है, जो लागत या जटिलता बढ़ा सकती हैं।
पर्यावरणीय कारक: उन पर्यावरणीय स्थितियों को देखें जो सामग्री के प्रदर्शन को प्रभावित कर सकती हैं, जैसे रसायनों या चरम तापमान के संपर्क; कुछ सामग्री इन कारकों के प्रति अधिक प्रतिरोधी हो सकती हैं।
नियामक अनुपालन: यह सुनिश्चित करें कि सामग्री RoHS, REACH, या FDA नियमों जैसे किसी भी प्रासंगिक नियामक आवश्यकताओं का पालन करती है।
मेटल इंजेक्शन मोल्डिंग (MIM) एक निर्माण प्रक्रिया है जो प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग और पारम्परिक पाउडर मेटलर्जी के लाभों को संयोजित करती है ताकि उच्च सटीकता वाले, जटिल धातु भागों का उत्पादन किया जा सके। MIM प्रक्रिया में धातु पाउडर को बाइंडर सामग्री के साथ मिलाकर एक फीडस्टॉक बनाया जाता है, जिसे फिर इच्छित आकार में इंजेक्ट किया जाता है। प्राप्त "ग्रीन" भाग को फिर डिबाइंड और सिन्टर किया जाता है, जिससे उच्च घनत्व और शक्ति वाला अंतिम भाग बनता है।
MIM प्रक्रिया में उपयोग की जाने वाली सामग्री में शामिल हैं:
स्टेनलेस स्टील: यह MIM में सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली सामग्री में से एक है। यह उत्कृष्ट जंग प्रतिरोध प्रदान करता है और चिकित्सा उपकरणों से लेकर ऑटोमोटिव घटकों तक व्यापक अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है।
निम्न मिश्र धातु वाले स्टील: ये सामग्री ताकत और लचीलापन का अच्छा संतुलन प्रदान करती हैं, जिससे उच्च तनाव वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनती हैं।
टूल स्टील: ये सामग्री उच्च कठोरता और घिसाव प्रतिरोध की आवश्यकता वाले घटकों के लिए उपयोग की जाती हैं, जैसे कटिंग टूल और मोल्ड।
टाइटेनियम: यह सामग्री हल्की और उत्कृष्ट जंग प्रतिरोधी होती है, जिससे यह चिकित्सा इम्प्लांट और हवाई अनुप्रयोगों में लोकप्रिय विकल्प बन जाती है।
कॉपर: यह उत्कृष्ट विद्युत चालकता और ऊष्मा चालकता के कारण इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक उपादानों के लिए उपयुक्त है।
MIM के लिए सामग्री चुनते समय लागत, ताकत, जंग प्रतिरोध और मशीनबिलिटी जैसे कारकों पर विचार करना आवश्यक है। सामान्यतः स्टेनलेस स्टील और निम्न मिश्र धातु वाले स्टील MIM के लिए सबसे लागत-कुशल होते हैं, जबकि टाइटेनियम और टूल स्टील महंगे होते हैं। कॉपर भी अपेक्षाकृत महंगा है, लेकिन इसकी अनूठी विशेषताएँ कुछ अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक बनाती हैं।
सामग्री संख्या | गुण | अनुप्रयोग | |
---|---|---|---|
स्टेनलेस स्टील्स | 17-4 PH | उच्च शक्ति, उत्कृष्ट जंग प्रतिरोध, अच्छी लचीलापन और कठोरता | अंतरिक्ष उद्योग, चिकित्सा उपकरण, आग्नेयास्त्र, खेल उपकरण |
316L | उत्कृष्ट जंग प्रतिरोध, अच्छी शक्ति और लचीलापन | चिकित्सा इम्प्लांट, रासायनिक प्रक्रिया उपकरण, समुद्री घटक | |
420 | उच्च कठोरता और घिसाव प्रतिरोध, मध्यम जंग प्रतिरोध | काटने वाले उपकरण, शल्य चिकित्सा उपकरण, आग्नेयास्त्र | |
440C | उच्च कठोरता और घिसाव प्रतिरोध, अच्छा जंग प्रतिरोध | काटने वाले उपकरण, बियरिंग, शल्य चिकित्सा उपकरण | |
430 | अच्छा जंग प्रतिरोध, मध्यम शक्ति और लचीलापन | रसोई के बर्तन, ऑटोमोटिव ट्रिम, इलेक्ट्रॉनिक घटक | |
निम्न मिश्र धातु वाले स्टील | ASTM F-0005 | उच्च शक्ति, उत्कृष्ट घिसाव प्रतिरोध, अच्छा जंग प्रतिरोध | चिकित्सा और डेंटल उपकरण, घड़ियों के केस |
ASTM F-0008 | उच्च शक्ति, अच्छा लचीलापन, अच्छा जंग प्रतिरोध | अंतरिक्ष, ऑटोमोटिव, चिकित्सा घटक | |
ASTM F-0009 | उच्च शक्ति, अच्छा लचीलापन, अच्छा जंग प्रतिरोध | आग्नेयास्त्र घटक, इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, ऑटो पार्ट्स | |
ASTM F-0010 | उच्च शक्ति, अच्छा लचीलापन, अच्छा जंग प्रतिरोध | अंतरिक्ष घटक, ऑटो पार्ट्स, चिकित्सा उपकरण | |
ASTM F-0040 | उच्च शक्ति, उत्कृष्ट घिसाव प्रतिरोध, अच्छा जंग प्रतिरोध | काटने वाले उपकरण, MIM घटक | |
ASTM F-0002 | उच्च शक्ति, अच्छा लचीलापन, अच्छा जंग प्रतिरोध | इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक घटक, ऑटो पार्ट्स | |
ASTM F-0003 | उच्च शक्ति, अच्छा लचीलापन, अच्छा जंग प्रतिरोध | आग्नेयास्त्र घटक, ऑटो पार्ट्स, चिकित्सा उपकरण | |
ASTM F-0004 | उच्च शक्ति, अच्छा लचीलापन, अच्छा जंग प्रतिरोध | अंतरिक्ष घटक, चिकित्सा उपकरण | |
ASTM F-0006 | उच्च शक्ति, अच्छा लचीलापन, अच्छा जंग प्रतिरोध | ऑटो पार्ट्स, इलेक्ट्रॉनिक घटक | |
ASTM F-0007 | उच्च शक्ति, अच्छा लचीलापन, अच्छा जंग प्रतिरोध | अंतरिक्ष घटक, ऑटो पार्ट्स, चिकित्सा उपकरण | |
टूल स्टील | M2 | उच्च कठोरता और घिसाव प्रतिरोध, अच्छी कठोरता और मशीनबिलिटी | काटने वाले उपकरण, ठंड कार्य उपकरण, पंच, डाई |
D2 | उच्च घिसाव प्रतिरोध और संपीड़न शक्ति, अच्छी कठोरता | पंच, डाई, शीयर ब्लेड, शियर ब्लेड | |
A2 | उच्च कठोरता और अच्छी आयामी स्थिरता, उत्कृष्ट घिसाव प्रतिरोध | ठंड कार्य उपकरण, पंच, डाई, शीयर ब्लेड | |
S7 | उच्च प्रभाव प्रतिरोध, अच्छी कठोरता और घिसाव प्रतिरोध | इम्पैक्ट टूल, डाई, फॉर्मिंग टूल | |
H13 | उच्च कठोरता और कड़ाई, अच्छी ऊष्मा और घिसाव प्रतिरोध | हीट वर्क टूल, डाई कास्टिंग डाई, एक्सट्रूज़न डाई | |
P20 | अच्छी मशीनबिलिटी, उत्कृष्ट पालिशेबिलिटी, अच्छी कठोरता और घिसाव प्रतिरोध | इंजेक्शन मोल्ड, ब्लो मोल्ड, एक्सट्रूज़न डाई | |
420 | अच्छा जंग प्रतिरोध, उच्च कठोरता और घिसाव प्रतिरोध | शल्य उपकरण, काटने वाले उपकरण, मोल्ड | |
440C | उच्च कठोरता, अच्छा जंग और घिसाव प्रतिरोध, उत्कृष्ट धार बनाए रखने की क्षमता | चाकू ब्लेड, बियरिंग, शल्य उपकरण | |
टंगस्टन मिश्र धातुएँ | W-Ni-Fe | उच्च घनत्व, उत्कृष्ट विकिरण संरक्षण, अच्छे यांत्रिक गुण | चिकित्सा उपकरण, अंतरिक्ष और रक्षा, नाभिकीय उद्योग |
W-Ni-Cu | उच्च घनत्व, उत्कृष्ट घिसाव प्रतिरोध, अच्छे यांत्रिक गुण | बैलेंस वजन, कंपन अवशोषण, बोरिंग बार | |
W-Cu | उच्च ऊष्मा चालकता, उत्कृष्ट विद्युत चालकता, अच्छा घिसाव प्रतिरोध | इलेक्ट्रोड, हीट सिंक, विद्युत संपर्क | |
W-Ni-Cu-Fe | उच्च घनत्व, अच्छी मशीनबिलिटी, अच्छे यांत्रिक गुण | अंतरिक्ष और रक्षा, चिकित्सा उपकरण, विकिरण ढाल | |
W-Ni-Cu-Mn | उच्च घनत्व, अच्छी मशीनबिलिटी, अच्छे यांत्रिक गुण | अंतरिक्ष और रक्षा, चिकित्सा उपकरण, विकिरण ढाल | |
कोबाल्ट मिश्र धातुएँ | Co-Cr-Mo | उच्च शक्ति, उत्कृष्ट जंग और घिसाव प्रतिरोध, जैव अनुकूल | चिकित्सा इम्प्लांट, अंतरिक्ष और रक्षा, औद्योगिक उपकरण |
Co-Cr-W | उच्च शक्ति, उत्कृष्ट जंग और घिसाव प्रतिरोध, अच्छी मशीनबिलिटी | टर्बाइन ब्लेड, हॉट सेक्शन घटक, चिकित्सा इम्प्लांट | |
Co-Cr-Mn | उच्च शक्ति, उत्कृष्ट जंग और घिसाव प्रतिरोध, अच्छी जैव अनुकूलता | चिकित्सा इम्प्लांट, अंतरिक्ष और रक्षा, औद्योगिक उपकरण | |
Co-Ni-Cr | उच्च शक्ति, अच्छा जंग और घिसाव प्रतिरोध, अच्छी मशीनबिलिटी | अंतरिक्ष और रक्षा, औद्योगिक उपकरण, समुद्री अनुप्रयोग | |
Co-W | उच्च शक्ति, उत्कृष्ट घिसाव प्रतिरोध, अच्छी मशीनबिलिटी | काटने वाले उपकरण, घिसाव-प्रतिरोधक घटक, अंतरिक्ष और रक्षा | |
टाइटेनियम मिश्र धातुएँ | Ti-6Al-4V | उच्च शक्ति-से-भार अनुपात, उत्कृष्ट जंग प्रतिरोध, जैव अनुकूल | अंतरिक्ष और रक्षा, चिकित्सा इम्प्लांट, खेल उपकरण |
Ti-6Al-7Nb | अच्छी शक्ति और जैव अनुकूलता, निम्न लोचांक | चिकित्सा इम्प्लांट, दंत इम्प्लांट, शल्य उपकरण | |
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo | उच्च शक्ति, उत्कृष्ट जंग प्रतिरोध, अच्छी क्रेप प्रतिरोधकता | अंतरिक्ष और रक्षा, समुद्री अनुप्रयोग, खेल उपकरण | |
Ti-5Al-2.5Sn | अच्छी शक्ति, अच्छा जंग प्रतिरोध, उत्कृष्ट रूपांतरनीयता | अंतरिक्ष और रक्षा, चिकित्सा इम्प्लांट, खेल उपकरण | |
Ti-6Al-2Sn-4V-2Mo | उच्च शक्ति, उत्कृष्ट जंग प्रतिरोध, अच्छी थकान प्रतिरोधकता | अंतरिक्ष और रक्षा, समुद्री अनुप्रयोग, खेल उपकरण | |
तांबे की मिश्र धातुएँ | Cu-10Sn | उच्च शक्ति, अच्छा घिसाव प्रतिरोध, उत्कृष्ट मशीनबिलिटी | विद्युत कनेक्टर, इलेक्ट्रॉनिक घटक, स्विचेस |
Cu-8Ni-4Si | अच्छी शक्ति और जंग प्रतिरोध, उत्कृष्ट ऊष्मा चालकता | विद्युत संपर्क, हीट सिंक, इलेक्ट्रॉनिक घटक | |
Cu-Ni-Sn | अच्छी शक्ति और जंग प्रतिरोध, उत्कृष्ट विद्युत चालकता | विद्युत संपर्क, इलेक्ट्रॉनिक घटक, स्विचेस | |
Cu-25Zn | अच्छी शक्ति और जंग प्रतिरोध, उत्कृष्ट ऊष्मा चालकता | हीट एक्सचेंजर, विद्युत कनेक्टर, इलेक्ट्रॉनिक घटक | |
Cu-10Ni-4Si | अच्छी शक्ति और जंग प्रतिरोध, उत्कृष्ट ऊष्मा चालकता | विद्युत संपर्क, हीट सिंक, इलेक्ट्रॉनिक घटक |