μ-MIM® realisiert hochwertige Mikrozahnräder!
In der vorangegangenen Ausgabe haben wir erläutert, dass Zahnräder mit Durchmessern von wenigen Millimetern, kleine Module in Sonderformen wie Kegel- und Kegelradzähne (Kegel, Gehrung, Schrägverzahnung usw.) schwer zu bearbeiten und typisch für hochpreisige Zahnräder sind. Die μ-MIM®-Technologie hat verschiedene Arten der Serienproduktion von Mikro-Sonderzahnrädern erlebt, und in dieser Ausgabe möchten wir die Hintergründe der Serienproduktion von Qualitäts-Mikrozahnrädern aufzeigen.
Hochpräzise Verarbeitung durch μ-MIM®
- Maßgenauigkeit ±0,1% wird erreicht
Woran liegt es, dass solche Geräte sehr schwierig und teuer sind? Es geht nicht nur um die lange Bearbeitungszeit, sondern auch um die Beschränkung des Werkzeugs selbst. Die Werkzeuge für die Mikrobearbeitung bestehen aus schwer zu bearbeitendem Stahl, und die Werkzeuge benötigen eine längere Vorlaufzeit, da das Werkzeug selbst als schwer zu bearbeitendes Material nicht in einer schnellen Serienproduktion, sondern in einer kleinen, kundenspezifischen Charge bearbeitet wird. Im Allgemeinen liegt die Grenze für die Bearbeitung von Zahnrädern bei einem Modul von 0,15 mm, und für kleine Zahnräder unterhalb dieses Moduls sind sogar spezielle, maßgeschneiderte Werkzeuge erforderlich, was sich in den Kosten niederschlägt. Leider ist die Lebensdauer dieser teuren Werkzeuge nicht sehr lang, da die Werkzeuggröße für die Bearbeitung von Mikrozahnrädern ebenfalls sehr klein ist.
Ein weiterer schwieriger Punkt bei der Mikrozahnradbearbeitung ist der Umgang mit den Spänen. Im Falle der Räumung, das Werkzeug Durchmesser von weniger als 10 mm, erforderlich spezielle maßgeschneiderte. Je kleiner jedoch der Durchmesser, desto eher wird das Werkzeug durch den Spanabwurf beschädigt. Sogar beim Räumen wird die Bearbeitung von Durchgangslöchern in kleineren Größen schwierig, kein Wunder also, dass die Bearbeitung von Nicht-Durchgangslöchern in kleinen Größen ein Problem darstellt. Bei kleinen Zahnrädern wird die Qualität jedoch umso schlechter, je länger das Räumwerkzeug ist, da die Festigkeit und der Halt des Werkzeugs selbst nicht ausreichen. Aus diesem Grund ist es schwierig, Mikrozahnräder mit hoher Designfreiheit und hoher Präzision unter Verwendung hochharter Werkstoffe in Serie zu fertigen.
Unsere μ-MIM®-Technologie könnte diese Probleme lösen. Unser originelles Bindersystem ermöglicht eine hohe Fließfähigkeit und eine präzise Formgebung. Auf diese Weise kann ein komplexes, kleines Zahnrad in Serie produziert werden. Außerdem bieten unsere hochqualifizierten Werkzeugpartner netzförmige Kavitäten für die Serienproduktion von Zahnrädern in stabiler Qualität. Wir haben Erfahrung mit verschiedenen Arten von Zahnrädern, wie z. B. Zahnrädern mit vollständiger Umfangsverzahnung, Zahnrädern mit partiellen Zahnflanken, speziellen Zahngeometrien, zweistufigen Zahnrädern und vielen anderen. Weitere Informationen zu diesem Bereich der Technologie und der Materialien finden Sie in einer anderen Ausgabe.
Integrierte Wellen und Zahnräder reduzieren die Anzahl der Komponenten
Eine der besten Eigenschaften von MIM ist die komplexe Serienproduktion, so dass die Integration von Teilen möglich und empfehlenswert ist. So werden z.B. Gewindestifte, Passfedern, Stifte, Keilnuten usw. zur Befestigung von Zahnrädern oder Wellen verwendet, aber MIM ermöglicht die Integration von Komponenten als eine Einheit unter Beibehaltung hoher Präzision und Festigkeit. Daher können wir Vorschläge zur Platz- und Kosteneinsparung unterbreiten, indem wir die Konstruktion aller Antriebseinheiten überarbeiten, bei denen die Nachfrage nach Mikronisierung steigt.
Darüber hinaus ist die 3D-Lagetoleranz für die Mikronisierung und Funktionalisierung des Metallteils wichtiger. Unter diesem Gesichtspunkt ermöglicht unsere μ-MIM® -Technologie die Herstellung einer formstabilen Qualität, so dass wir Ihr Traumgetriebe in kürzester Zeit auf den Markt bringen können.
Hallo in die Welt
Ich heiße Anshul Chhabra und arbeite als Business Development Manager - North America bei Micro MIM Japan Holdings Inc. Ich bin seit April 2023 in unserem Büro in Neyagawa, Osaka, tätig und mache mich gerade mit unserer Micro MIM-Technologie vertraut. Ich arbeite seit mehr als 7 Jahren in Japan und war in verschiedenen Funktionen in der Geschäftsentwicklung in Asien und Nordamerika tätig. Ich bin immer gerne ein Problemlöser und arbeite gerne mit dem Kunden zusammen, um die beste Lösung zu finden.
Da ich zum ersten Mal nach Osaka ziehe, verbringe ich meine Wochenenden hauptsächlich damit, die Region Kansai zu erkunden. Außerdem spiele ich gerne Golf, wandere und mache lange Autofahrten.
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Fazit
Risse, Absacken oder Blasenbildung werden häufig als Folge des Aufquellens des Bindemittels und/oder der unterschiedlichen Eigenspannungen zwischen der Oberfläche und dem Inneren beobachtet. Diese Probleme lassen sich durch die Auswahl geeigneter organischer Lösungsmittel und durch Temperaturkontrolle vermeiden.
Das katalytische Entbindern nutzt die Sublimation des Bindemittels, wodurch es möglich ist, das Bindemittel in relativ kurzer Zeit zu zersetzen und die Verformung zu minimieren. Bei einer stark sauren Atmosphäre ist die Auswahl an Metallwerkstoffen jedoch begrenzt.
Beim Sinterprozess setzt die Halsbildung („Necking“), d. h. die Ausbildung von Brückenbindungen zwischen Metallpulverkörnern durch thermische Diffusion, bei Erreichen der Sintertemperatur ein. Sobald dieses Necking einsetzt, wird eine Schrumpfung beobachtet, die die Dichte erhöht. Bevor das Necking einsetzt, sollten daher alle organischen Bestandteile zersetzt und das Gas zwischen den Pulverkörnern entfernt werden. Im Sinterprozess führen unerwünschte chemische Reaktionen wie Oxidation oder Karbonisierung zum Verlust mechanischer Eigenschaften, weshalb zu Beginn des Prozesses eine präzise Atmosphärensteuerung mit niedriger Heizrate erforderlich ist. Wenn die Sintertemperatur erreicht ist, können außerdem einige pflanzenbasierte Bindemittel verdampfen.