Piezas Kovar MIM

Introducción de piezas moldeadas por inyección de metal Kovar

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. es una colección de moldeo por inyección de metal de aleación de cobre, moldeo por inyección de metal con base de hierro, moldeo por inyección de metal con base de acero inoxidable, moldeo por inyección de metal con aleación de aluminio, moldeo por inyección de metal con aleación de níquel, inyección de metal con aleación de cobalto moldeo, moldeo por inyección de metal de aleación de tungsteno Una empresa integral de alta tecnología que integra I+D, producción y ventas de moldeo por inyección, moldeo por inyección de metal de carburo cementado y piezas estructurales de pulvimetalurgia.

Introducción del producto

1. Estándares de implementación: la empresa implementa estrictamente la certificación ISO9001, ISO14001, IATF16949, y los productos han pasado la certificación ROHS, FDA EU, etc.

2. Estándares de material de piezas Kovar MIM: ISO, GB, ASTM, SAE, EN, DIN, BS, AMS, JIS, ASME, DMS, TOCT, GB

3. Proceso principal: moldeo por inyección de metal MIM, pulvimetalurgia PM, fundición a la cera perdida, fundición a presión de aluminio

4. Materiales disponibles para pulvimetalurgia:

Las aleaciones de cobre, las bases de hierro, las aleaciones de titanio, las bases de acero inoxidable, las aleaciones de aluminio, las aleaciones de níquel, las aleaciones de cobalto, las aleaciones de tungsteno, los carburos cementados, las aleaciones de hidroxi, los materiales magnéticos blandos y la impresión 3D se pueden personalizar de acuerdo con los requisitos del cliente.

La aleación 4J29 también se conoce como aleación Kovar. La aleación tiene un coeficiente de expansión lineal similar al del vidrio duro de borosilicato a 20-450 grados, un punto de Curie más alto y una buena estabilidad de la microestructura a baja temperatura.

Ventajas: buena estabilidad del tejido a baja temperatura

Instrumentos aplicables: instrumentos que contienen descarga de mercurio.

Grado de material: 4J29

Norma técnica: "Condiciones técnicas de la aleación de sellado de vidrio Fe-Ni-Co 4J29 y 4J44"

La aleación 4J29 también se conoce como aleación Kovar. La aleación tiene un coeficiente de expansión lineal similar al del vidrio duro de borosilicato a 20-450 grados, un punto de Curie más alto y una buena estabilidad de la microestructura a baja temperatura. La película de óxido de la aleación es densa y se puede humedecer bien con el vidrio. No interactúa con el mercurio y es adecuado para su uso en medidores que contienen descargas de mercurio. Es el principal material de la estructura de sellado de los dispositivos eléctricos de vacío.

●Grados similares

Rusia Estados Unidos Reino Unido Japón Francia Alemania

29HК Kovar Nilo K KV-1 Dilver P0 Vacon 12

29HК-BИ Rodar KV-2

Techallony Glasseal 29-17 Telcaseal KV-3 Dilver P1 Silvar 48

●Norma técnica

YB/T 5231-1993 "Condiciones técnicas de la aleación de sellado de vidrio Fe-Ni-Co 4J29 y 4J44".

●Composición química

C Menor o igual a {{0}}.03 por ciento Mn Menor o igual a 0.50 por ciento Si Menor o igual a {{ 10}}.30 por ciento P Menor o igual al 0,020 por ciento S Menor o igual al 0,020 por ciento Cu Menor o igual al 0,20 por ciento Cr Menor o igual al 0,20 por ciento Mo Menos que o igual a 0,20 por ciento

Ni=28.5-29.5 por ciento Co=16.8-17.8 por ciento

Fe=superávit

Bajo la condición de que el coeficiente de expansión lineal promedio alcance el estándar, se permite que el contenido de níquel y cobalto se desvíe del rango especificado en la Tabla {{0}}. El contenido de aluminio, magnesio, zirconio y titanio no debe exceder el 0,10 por ciento cada uno, y la cantidad total no debe exceder el 0,20 por ciento.

●Régimen de tratamiento térmico

Las muestras de prueba de rendimiento para el coeficiente de expansión y la estabilidad de la microestructura a baja temperatura especificadas en la norma se calientan a 900 grados ±20 grados en una atmósfera de hidrógeno, se mantienen durante 1 hora, luego se calientan a 1100 grados ±20 grados y se mantienen durante 15 minutos, a una temperatura no superior a 5 grados/min. La velocidad se enfría por debajo de 200 grados.

●Descripción general de la aplicación

La aleación es una aleación de sellado de vidrio duro típica de Fe-Ni-Co comúnmente utilizada en el mundo. Se ha utilizado durante mucho tiempo en la fábrica de aviación con un rendimiento estable. Se utiliza principalmente para el sellado de vidrio de componentes eléctricos de vacío como tubos de lanzamiento, tubos osciladores, tubos de encendido, magnetrones, transistores, enchufes sellados, relés, cables conductores de circuitos integrados, chasis, carcasas, soportes, etc. En la aplicación, el seleccionado el vidrio debe coincidir con el coeficiente de expansión de la aleación. Pruebe estrictamente su estabilidad del tejido a baja temperatura de acuerdo con la temperatura de uso. Se debe llevar a cabo un tratamiento térmico adecuado durante el procesamiento para garantizar que el material tenga buenas propiedades de embutición profunda. Cuando se utilizan piezas forjadas, se debe verificar estrictamente su hermeticidad.

●Estructura organizacional

Después de que la aleación se trata de acuerdo con el sistema de tratamiento térmico especificado en 1.5, y luego se congela a -78.5 grados, la estructura martensítica no debe aparecer por más de 4 horas o más. Sin embargo, cuando la composición de la aleación no es la adecuada, se producirán diferentes grados de transformación de austenita ( ) a martensita acicular ( ) a temperatura ambiente o baja temperatura, y la transformación irá acompañada de expansión de volumen. El coeficiente de expansión de la aleación aumenta en consecuencia, lo que da como resultado un fuerte aumento de la tensión interna de la pieza de sellado e incluso un daño parcial. El factor principal que afecta la estabilidad de la microestructura a baja temperatura de la aleación es la composición química de la aleación. Se puede ver en el diagrama de fase ternario Fe-Ni-Co que el níquel es el elemento principal para estabilizar la fase, y un alto contenido de níquel conduce a la estabilidad de la fase. A medida que aumenta la tasa de deformación total de la aleación, su microestructura tiende a ser más estable. La segregación de la composición de la aleación también puede causar una → transformación localizada. Además, los cereales secundarios también promoverán la → transformación.

En la industria electrónica, los chips empaquetados y algunos componentes deben conectarse eléctricamente a otros circuitos a través de marcos de cables. Con el desarrollo de circuitos integrados a gran escala y circuitos integrados a gran escala, la densidad de cableado de los circuitos es cada vez mayor. Los requisitos para la forma y la densidad del marco principal (ancho de línea y espacio entre líneas) son cada vez más complejos y sofisticados. De acuerdo con el propósito y el objeto de uso, a menudo es necesario realizar un tratamiento de galvanoplastia en la superficie de las piezas de aleación 4J29. La selección de especies de recubrimiento específicas y la determinación del proceso de galvanoplastia deben determinarse para cumplir con los requisitos de uso específicos. Para la aleación 4J29 como marco de plomo, más es un proceso de galvanoplastia Ni/Au o Ni/Pd/Au.

El objetivo principal de esta investigación es resolver el problema técnico que ha afectado a una empresa durante mucho tiempo, es decir, el marco de plomo delgado de aleación 4J29 a menudo ocurre en el proceso de galvanoplastia de Ni/Au. La tasa de producto alcanza el 60 por ciento. A través de la investigación del sitio de producción, se encontró que la línea delgada de fractura de las partes enchapadas y el agrietamiento local del recubrimiento ocurrieron principalmente en el enlace de galvanoplastia de níquel. Después de un análisis preliminar, se determina que la razón principal de los problemas de calidad antes mencionados pueden ser los efectos adversos causados ​​por el "estrés interno". Sobre la base de la revisión de una gran cantidad de literatura, este grupo de investigación minimiza el estrés interno del recubrimiento al cambiar el proceso de tratamiento previo al recubrimiento, la composición y las condiciones del proceso de la solución galvánica, especialmente la selección y el uso de aditivos. La prueba resolvió con éxito los problemas de calidad mencionados anteriormente y también demostró indirectamente que la "tensión interna" es la razón principal del agrietamiento del revestimiento. Después de la producción y aplicación reales de la empresa, el efecto es notable y la tasa de defectos se controla de manera estable por debajo del 2 por ciento.

1. El experimento adopta el método de comparación, observe cuidadosamente la calidad de la apariencia del revestimiento de plomo delgado antes y después del cambio o ajuste del proceso a través de una lupa de 200 veces, y luego pase por el Experimento de flexión de una sola pieza para observar si el cable delgado está roto o agrietado. Se cuenta el número de líneas finas y se calcula la tasa de defectos. La tasa de defectos=el número de líneas finas defectuosas por lote de experimentos / el número total de líneas finas en cada lote de experimentos. 1.1 Experimento de proceso y preparación del material La hoja original del marco de plomo de aleación 4J29 utilizada en el experimento es proporcionada por una empresa, el tamaño de una sola hoja es de 1,5 cm x 1,2 cm, el ancho de la línea del marco de plomo es 0.1 ~ 0.2 mm, y el espacio entre líneas es de 1,5 cm x 1,2 cm. para O. 33 ~ 0,38 mm, el grosor es de 0,2 mm y el número de líneas de una sola pieza es de 24. La empresa compró 4J29 hojas por sí misma y las envió a una fábrica de grabado para grabar. Los finos marcos de plomo grabados se devolvieron a la empresa para su autorecubrimiento. Después de la investigación en el lugar, la planta de grabado se fabricó mediante transferencia de patrones fotoquímicos y tecnología de grabado ácido. El proceso de producción es el siguiente: lámina 4J29 - enjuague - filmación - exposición - revelado - grabado - toque - enjuague - secado.

Los materiales químicos utilizados en los experimentos son todos grados de galvanoplastia. El proceso de galvanoplastia es: marco - tratamiento térmico - desengrasado ultrasónico - lavado con agua - desengrasado electrolítico - lavado con agua - lavado con agua - grabado - lavado con agua - galvanoplastia de níquel - lavado con agua - activación - lavado con agua - galvanoplastia con oro - sellado - lavado con agua - secado - inspección

1.2 Especificación del proceso de galvanoplastia Consulte la especificación del proceso para el tratamiento térmico de la hoja original.

El objetivo del desengrasado por ultrasonidos es eliminar todo tipo de suciedad de la superficie de las piezas. La composición y condiciones de proceso del fluido de trabajo son: fosfato trisódico 15.0-20.0 g/L, carbonato de sodio 10.0-15.0 g/L , OP-10 0.5-1.0 g/L, dodecilbenceno sulfonato de sodio 0.5-1.0 g/L, temperatura {{12 }} grado, tiempo 10-15 min, frecuencia ultrasónica 30 kHz. El desengrasado electroquímico se realiza a base de desengrasado ultrasónico, con el fin de lograr el propósito de eliminar completamente la suciedad de la superficie de las piezas. Para evitar que la "fragilización por hidrógeno" afecte la tensión de la pieza de trabajo, este proceso adopta directamente el desengrasado electrolítico anódico. Al seleccionar los aditivos apropiados y controlar la densidad de corriente del ánodo, el oxígeno (u oxígeno) generado por el desengrasado electrolítico anódico puede evitar que las piezas se oxiden en exceso. corrosión.

Su composición del fluido de trabajo y las condiciones del proceso son: hidróxido de sodio 20.0-25.0 g/L, metasilicato de sodio pentahidratado 10.0-15.{ {10}} g/L, dodecilsulfato de sodio O. 5-1,0 g/L, ablandador de agua 3.0-5,0 g/L, temperatura 40-50 grado, densidad de corriente 2.0-5.0 A/dm, tiempo 20-30 s, material del ánodo Es una lámina de acero inoxidable. Se utiliza la solución de galvanoplastia con sulfamato de níquel como sal principal.

Usando una solución de chapado en oro de ácido débil de cianuro, la composición y las condiciones del proceso de la solución de chapado en oro son: cianuro de oro y potasio 12.0-15.0 g/L, dihidrogenofosfato de potasio 2.0-4. 0 g/L, ácido potásico de limón 2{{10}}~25 g/L, tartrato de antimonio y potasio 5.0-6.0 g/L, pH valor 5-6, temperatura 40-50 grado, densidad de corriente del cátodo 0.2-1.0 A/dm, ánodo El material es una malla de platino y titanio.

Limpiar a fondo con agua pura o agua pura caliente para eliminar las sales residuales en la superficie del revestimiento y, si es necesario, se puede realizar una pasivación química para evitar la decoloración.

2. Resultados y discusión 2.1 La influencia del tratamiento térmico de la hoja original en la calidad del recubrimiento Las características de los materiales de marco de plomo incluyen características primarias y secundarias. Las propiedades primarias se refieren a las propiedades físicas, mecánicas y químicas de los materiales. Las propiedades secundarias se refieren a las propiedades de estampado, grabado, galvanoplastia, soldadura fuerte, encapsulación y resistencia a la corrosión. Después de que la hoja del marco de plomo se procesa mediante estampado, grabado, etc., el valor de la tensión residual superficial es grande y desigual, que es la clave para causar malas características secundarias.

En este estudio, uno de los métodos para mejorar el proceso de galvanoplastia de níquel-oro (o níquel-paladio-oro) de marco de aleación 4J29 existente de una empresa es el tratamiento térmico antes de la galvanoplastia del marco de aleación 4J29, con el fin de eliminar la tensión de mecanizado residual. en las partes después de que se forman las partes. Y el efecto de la tensión de "fragilización por hidrógeno" en las piezas que puede ocurrir durante el grabado con ácido ll. El principio de selección de la temperatura del tratamiento térmico es: bajo la premisa de garantizar que se logre el propósito del tratamiento, los granos no crecerán demasiado. Después de recocer la aleación en frío a 700-1000 grados, las propiedades mecánicas cambiarán l1. Por lo tanto, el marco de aleación 4J29 en este estudio no es La temperatura del tratamiento térmico de tensión es de 420-450 grados, y la conservación del calor es de 120 lluvia. Los resultados de la prueba se muestran en la Tabla 3. Hay 10 piezas individuales y 240 cables delgados, y el número de los siguientes estudios es el mismo.

Los resultados experimentales muestran que después del tratamiento térmico del marco niquelado, la fractura de las líneas delgadas se elimina básicamente, las grietas locales en la capa de níquel electrochapada también se reducen significativamente y el ancho de la grieta se reduce, pero el problema de la calidad del producto no se puede resolver de manera efectiva.

2.2 La influencia de la composición de la solución de galvanoplastia en la calidad del recubrimiento.

2.2.1 La influencia del tipo de solución de galvanoplastia en la calidad del recubrimiento Existen muchos tipos de soluciones de galvanoplastia de niquelado, las más utilizadas son las de tipo sulfato, tipo monocloruro de sulfato, tipo cloruro y tipo sulfamato, entre las que se encuentran los recubrimientos de ácido de sulfamato de níquel. están mucho menos estresados ​​que otros tipos de recubrimientos de níquel [02]. El proceso de niquelado de tipo sulfamato diseñado en este estudio se utilizó para realizar un experimento comparativo con el proceso de niquelado de tipo Watt existente en una empresa. Los resultados experimentales muestran que cuando se selecciona la solución de galvanoplastia de tipo sulfamato con una tensión interna relativamente pequeña del recubrimiento para reemplazar la solución de galvanoplastia de tipo Watt, la tasa de defectos del producto se reduce correspondientemente.

2.2.2 La influencia de los tipos de aditivos en la calidad del recubrimiento, los otros componentes y las condiciones de trabajo de la solución de galvanoplastia de sulfamato no se modifican, y se estudia la influencia de los tipos de aditivos en la calidad del recubrimiento. Los resultados experimentales muestran que las otras condiciones permanecen sin cambios. Bajo las siguientes condiciones, se selecciona tiourea o sacarina de ácido 1,5-naftaleno disulfónico como la solución de recubrimiento aditivo, y la tasa de defectos de líneas finas es relativamente baja. Comparando el efecto de brillo de la capa niquelada, el efecto de brillo del uso de sacarina como aditivo es significativamente mayor que el de otros aditivos.

2.2.3 Influencia del contenido de aditivo en la calidad del recubrimiento Se fijaron los otros componentes y condiciones de trabajo de la solución de galvanoplastia de sulfamato en la Tabla 2, y se estudió la influencia del contenido del aditivo de galvanoplastia sacarina en la calidad del recubrimiento. Bajo la condición de que otras condiciones permanezcan sin cambios, el efecto de la concentración de sacarina en la calidad de la capa niquelada es obvio. Con el aumento de la concentración, la tasa de defectos disminuye y aparece en un valor mínimo. Cuando la concentración de masa aumenta de 0.4 g/L a 0 .5 g/L, la tasa de defectos aumenta nuevamente. Por lo tanto, la concentración de masa de sacarina debe ser 0.3-0.4 g/L.

2.3 Influencia de las condiciones de trabajo de galvanoplastia en la calidad del recubrimiento 2.3.1 Influencia de la densidad de corriente del cátodo en la calidad del recubrimiento La composición, concentración y condiciones de trabajo de la solución de galvanoplastia de sulfamato en la Tabla 2 permanecen sin cambios, entre los cuales los aditivos (sacarina) ) concentración en masa de { {6}}.3-0.4 g/L, se estudió la influencia de la densidad de corriente en la calidad del recubrimiento, y los resultados se muestran en la Tabla 7 y la Figura 2. Se puede ver en la Fig. 2 que bajo la condición de que otras condiciones permanezcan sin cambios, la influencia de la densidad de corriente en la calidad de la capa de niquelado es más obvia. Cuando 0 A/dm aumentó a 6.0 A/dm, la tasa de defectos aumentó significativamente. Por lo tanto, la densidad de corriente de control debe ser 3.0-5.0 A/dm.

2.3.2 La influencia de la temperatura de la solución de trabajo de galvanoplastia en la calidad de la capa de recubrimiento Los otros componentes, contenidos y condiciones de trabajo de la solución de galvanoplastia de sulfamato en la Tabla 2 permanecen sin cambios, y la concentración de masa del aditivo (sacarina) es 0.3- 0.4 g/L, la densidad de corriente es 3.0-4.0 A/dm, se estudia el efecto de la temperatura en la calidad del recubrimiento, y los resultados se muestran en la Tabla 8 y la Figura 3. Puede verse en la Figura 3 que bajo la condición de que otras condiciones permanezcan sin cambios, la influencia de la temperatura de la solución galvánica en la calidad de la capa niquelada es obvia. A medida que aumenta la temperatura, la tasa de defectos disminuye y aparece en un valor mínimo. Cuando la temperatura alcanza los 70 grados, la tasa de defectos aumenta significativamente. Por lo tanto, es apropiado controlar la temperatura entre 50 y 60 grados.

3 Conclusiones 1) Se desarrolló un nuevo método de proceso de galvanoplastia para evitar la rotura de líneas finas y el agrietamiento de la capa de galvanoplastia después de la galvanoplastia del marco de plomo 4J29. 2) El mejor proceso para el tratamiento térmico es: temperatura 420-450 grado, tiempo de espera 12{{10}} min y enfriamiento a temperatura ambiente por enfriamiento natural. Las mejores condiciones de trabajo de la galvanoplastia de níquel son: sulfamato de níquel 250-350 g/L, ácido bórico 25-35 g/L, agente humectante (K12) 0,01 g/L, sacarina 0. 3-0.4 g /L, valor de pH 3-5, temperatura 50-60 grado, densidad de corriente 3.0-55.0 A/dm. 3) Después del uso real de la empresa y el muestreo 10 veces por pieza única 90. En el experimento de flexión, la tasa de defectos del producto del nuevo proceso se controla de manera estable por debajo del 2 por ciento, y otras pruebas de rendimiento cumplen con los requisitos de calidad del producto.