Pó de aço inoxidável 304L para MIM

Visão geral do pó 304L para MIM

O 304L é um aço inoxidável austenítico com crómio, níquel e baixo teor de carbono. O "L" indica um baixo teor de carbono para evitar a precipitação de carbonetos durante a soldadura. O 304L oferece uma excelente resistência à corrosão, comparável à do 316L, mas a um custo inferior.

As principais características que tornam o 304L adequado para MIM incluem:

• Excelente resistência à corrosão numa variedade de ambientes
• Boa ductilidade, tenacidade e propriedades mecânicas
• É possível obter uma elevada densidade de sinterização
• Excelente moldabilidade devido à forma esférica do pó
• Económico em comparação com o pó 316L
• Prontamente disponível numa variedade de especificações de pó

Este artigo fornece uma visão geral detalhada das propriedades, processamento, sinterização, aplicações e outras especificidades do pó 304L quando utilizado na moldagem por injeção de metal.

Composição típica do pó 304L para MIM

A composição do pó 304L para MIM é a seguinte

Elemento	Peso %
Ferro (Fe)	Equilíbrio
Crómio (Cr)	18-20%
Níquel (Ni)	8-10%
Manganês (Mn)	¨P 2%
Silício (Si)	¨P 1%
Carbono (C)	¨P 0,03%
Nitrogênio (N)	¨P 0,1%
Enxofre (S)	¨P 0,03%

O níquel aumenta a resistência à corrosão e o crómio proporciona resistência à oxidação. O baixo teor de carbono minimiza a precipitação de carbonetos durante a sinterização.

Propriedades do pó 304L para MIM

O pó 304L apresenta as seguintes propriedades:

Propriedade	Valor
Densidade	7.9 g/cm3
Ponto de Fusão	1400-1450CE
Condutividade térmica	16 W/mK
Resistividade elétrica	0,72 Ã×'Î.cm
Módulo de Young	193 GPa
Coeficiente de Poisson	0.29
Resistência ao escoamento	205-515 MPa
Resistência à tração	515-620 MPa
Elongação	40-50%

Estas propriedades tornam o 304L adequado para a produção de peças MIM de elevado desempenho que necessitem de resistência à corrosão.

Especificações do pó 304L para MIM

O pó 304L para MIM tem as seguintes especificações:

• Tamanho da partícula?- Tipicamente 10-20 microns com distribuição estreita. Crítico para alta densidade sinterizada.
• CaudalCaudal mínimo de 25 s/50 g. Assegura uma moldagem por injeção sem bloqueios.
• Morfologia?- Pó predominantemente esférico para uma excelente moldabilidade e densidade.
• Teor de Oxigênio?- Baixos níveis de oxigénio (<2000 ppm) para minimizar a oxidação.
• Densidade Aparente?- A densidade aparente mais elevada melhora a carga de pó durante a moldagem.
• Densidade Batida?- Para uma boa compactação, é desejável uma densidade de contacto superior a 4 g/cm3.

Processamento de pó de 304L em MIM

O pó 304L é submetido às seguintes etapas de processamento durante a MIM:

1. Mistura - O pó é misturado com um aglutinante adequado, lubrificantes e plastificantes para formar a matéria-prima.

2. Granulação - A matéria-prima é granulada em pellets esféricos para melhorar o fluxo para o cilindro de injeção.

3. Moldagem por injeção - Os granulados de matéria-prima são moldados em peças complexas em forma de rede utilizando moldagem por injeção.

4. Desbaste - O aglutinante é removido das peças moldadas através de solventes e/ou processos térmicos de desbobinagem.

5. Sinterização - As partes desbastadas (partes castanhas) são sinterizadas a 1300-1400¡"C em hidrogénio para produzir componentes densos.

Resposta de sinterização do pó 304L

• O pó 304L pode atingir uma densidade teórica >95% após a sinterização com uma distorção mínima.
• Excelente sinterabilidade devido ao pó esférico fino, boa limpeza da superfície e pureza.
• O baixo teor de carbono minimiza a precipitação de carbonetos de crómio durante a sinterização.
• A temperatura e a atmosfera controladas são necessárias para obter uma elevada densificação e propriedades.
• O tratamento térmico pós-sinterização pode melhorar ainda mais as propriedades.

Aplicações de peças sinterizadas 304L de MIM

O MIM com pó 304L é ideal para:

• Instrumentos cirúrgicos como lâminas de bisturi, pinças, retractores, fórceps.
• Componentes dentários e ortodônticos, como implantes e aparelhos.
• Componentes do relógio como dedos, engrenagens, molas.
• Contactos e conectores eléctricos.
• Cateteres, cânulas e dispositivos microfluídicos para medicina.
• Acessórios, fixadores e outras ferragens resistentes à corrosão.
• Jóias decorativas e de fantasia.

Benefícios da utilização de pó 304L para MIM

As vantagens incluem:

• Excelente resistência à corrosão, comparável ao aço inoxidável 304L fundido ou forjado.
• Elevada precisão dimensional e excelente acabamento superficial das peças MIM.
• Geometrias complexas possíveis apenas através de MIM.
• Densidade quase total e boas propriedades mecânicas.
• Processo escalável capaz de produzir volumes económicos médios e elevados.
• Menor peso do componente e utilização de material em comparação com a maquinagem.

Fornecedores globais de 304L em pó para MIM

Alguns dos principais fornecedores mundiais de pó de aço inoxidável 304L atomizado a gás e adaptado para MIM incluem:

• Sandvik Osprey (Reino Unido)
• Carpenter Powder Products (EUA)
• AMETEK (EUA)
• Rio Tinto Metal Powders (Canadá)
• H?gan?s (Suécia)
• Guangdong Huijin Powder Material (China)

Estas empresas oferecem vários tipos de pó 304L que satisfazem os requisitos rigorosos do MIM.

Preços do pó 304L para a indústria MIM

Grau	Intervalo de Preços
Pureza comercial	$15-25 por kg
Alta pureza	U$ 25-50 por kg
Grau ultrafino	50-120 por Kg

Os pós esféricos ultrafinos atomizados a gás utilizados em MIM são mais caros do que os tipos padrão. As compras de quantidades mais pequenas podem ter um preço 50% mais elevado.

Armazenamento e manuseamento do pó 304L

O pó 304L deve ser armazenado em recipientes selados sob humidade controlada e purga de gás inerte para evitar:

• Oxidação/reação com o ambiente
• Absorção de humidade que conduz a uma sinterização deficiente
• Devem ser seguidas as precauções de segurança da FDS do fornecedor

Devem ser utilizadas técnicas cuidadosas de manuseamento do pó durante o processamento MIM.

Ensaios de controlo de qualidade para pó 304L

Os testes importantes incluem:

• Distribuição do tamanho das partículas (difração laser)
• Morfologia (SEM)
• Caudal (medidor de caudal Hall)
• Densidade Aparente
• Densidade Batida
• Composição química

Os testes adequados garantem que o pó cumpre os requisitos críticos para matéria-prima MIM de alta qualidade.

Comparação de 304L e 316L para MIM

Os pós 304L e 316L são comparados para utilização em MIM:

• O 304L oferece um melhor valor com um custo mais baixo.
• O 316L proporciona uma maior resistência à corrosão em ambientes agressivos.
• Ambos oferecem uma excelente sinterabilidade.
• O 304L tem uma resistência à tração ligeiramente superior, enquanto o 316L oferece uma resistência ao escoamento mais elevada.
• O 304L é suficiente para a maioria das aplicações, enquanto o 316L é preferido para condições mais exigentes.

FAQs

Q: Qual é o tamanho típico do pó 304L utilizado para matéria-prima MIM?

R: 10-20 microns com uma distribuição estreita do tamanho das partículas é normalmente utilizado para uma carga óptima de pó, moldabilidade e densidade sinterizada.

Q: Quanto custa o pó 304L de alta pureza para MIM?

R: O pó 304L atomizado com gás esférico de elevada pureza custa $25-50 por kg, com base no volume da encomenda. As pequenas quantidades são significativamente mais caras.

P: Que densidade sinterizada pode ser alcançada com peças MIM 304L?

R: Com um processamento optimizado, é possível obter uma densidade sinterizada superior à densidade teórica 95% (aprox. 7,6-7,8 g/cm3) para peças MIM 304L.

Q: É utilizado algum tratamento térmico pós-sinterização para peças 304L de MIM?

R: Sim, o recozimento em solução seguido de arrefecimento a ar pode ser efectuado em peças MIM 304L sinterizadas para melhorar as propriedades mecânicas.

Q: Onde posso comprar pó 304L adequado para aplicações médicas MIM?

R: O pó 304L que cumpre as especificações rigorosas para o sector médico pode ser adquirido junto dos principais fornecedores, incluindo a Sandvik Osprey, a Carpenter Powder Products, a AMETEK e a Rio Tinto Metal Powders.