PLASTOCO OY AB teknisten muoviosien sopimusvalmistaja erikoistunut valmistamaan pieniä teknisiä muoviosia ruiskuvalamalla sekä tekemään muottisuunnittelua ja valmistusta porvoolainen perheyritys toiminut 30 vuotta muovi- ja ruiskuvaluteollisuudessa yrityksessä työskenteli 23 henkilöä vuonna 2011 vuoden 2011 liikevaihto oli 3,0 miljoonaa
MUOTTIEN SUUNNITTELU JA VALMISTUS osa muoteista suunnitellaan ja valmistetaan (CAD/CAM) itse Porvoossa ja osa ostetaan kokeneilta valmistajilta hyvä laatu sekä aikataulun onnistuminen suunnitelmien mukaan sujuva ja joustava palvelu tarvittaessa nopea toimitus kestävät ja luottamukselliset yhteistyösuhteet asiakkaisiin
MUOVIOSAT teknisistä kestomuoveista valmistettavat muovikappaleet, 0,1-150 gr uudenaikaiset ja yhdenmukaiset ruiskuvalukoneet, 25 150 ton osaava henkilökunta kokoonpanotöitä asiakkaan toivomusten mukaisesti myös pintakäsiteltävät muovikappaleet
MIM (Metal injection Moulding) - Metalli- tai keraamijauheesta ja sideaineesta (muovi, vaha) sekoitettu massa ruiskuvaletaan muottiin kuten muovien ruiskuvalussa. - Saadusta muotokappaleesta poistetaan sideaine hehkuttamalla lämpötilassa 110-600 ºC, liuottamalla tai Uuttamalla. - Lopuksi kappale kiinteytetään sintraamalla korkeassa lämpötilassa: teräkset 1200-1380 ºC, keraamit 1400-1600 C - Ruiskuvalutekniikka on pienten, geometrialtaan vaativien metalli- ja keraamikappaleiden massavalmistusmenetelmä - kerralla valmiiksi ilman jälkityöstöä
MIM PROSESSI 1. Massan sekoitus ja granulointi 2. Ruiskupuristus 3. Sideaineen poisto 4. Sintraus HYÖDYT -Geometrialtaan vaikeat osat -Koko - 0,5g - 250g - 0,6mm -4mm seinämäpaksuus -Tuotanto erä koot: -1,000-2,000,000 -Valmiin kappaleen laatu (toleranssit ja pinta)
PIM (Powder Injection Moulding, MIM ja CIM) myynnin vuosivolyymi. Alempi käyrä esittää metalli- eli MIM-tuotteiden osuutta [Metal Powder Report, 63(2008)3, pp. 8-10 ].
KAPPALEIDEN OMINAISPIIRTEET - Pieni koko, vaikea muoto (kaarevat pinnat, ulokkeet, kolot, rivat, kierteet),lukuisia merkittyjä mittoja (keskimäärin 70) - Paino välillä 0,01-500 g, mielellään <50 g, tyypillisesti noin 10 g - Suurin mitta voi olla luokkaa 260 mm, tyypillisesti 25-35 mm - Seinämäpaksuus 0,125-7,5 mm, tyypillisesti 2-3 mm - Pienin reikä: Ø 0,13-0,5 mm - Pienin kaarevuussäde: 0,15-0,40 mm - Pienin päästökulma: 0,5 1,0 - Sarjasuuruus: 1000-1 000 000 kpl/v, houkutteleva määrä on 200 000 kpl/v - Mittatarkkuus on tyypillisesti ±0,3 %, hyvin vakioidulla tuotannolla ±0,002 % eli +/- 0,05mm - Pinnankarheus Ra on luokkaa 0,4-0,8 µm
MIM MASSAT - Massoissa on noin 60 tilav.% metallijauhetta (5 20 µm) ja 40 tilav.% sideainetta - Perinteiset sideaineet ovat polymeerien ja vahojen seoksia - Polyeteeni, polypropeeni, polyolefiini, synteettinen tai luonnonvaha, steariinihappo - Poistetaan kappaleesta termisesti hitaasti kuumentamalla 600 C:een ( alle 24 h) - BASF:n sideaine - katalyyttisesti poistettava sideaine - Polyasetaali (POM) + 10 % muita sintrauksessa 600 C:ssa poistuvia sideaineita - POM hajoaa typpihappohöyryssä aldehydeiksi ja poistuu kappaleesta lämpötilassa 115-130 C (poistonopeus 1 h / seinämäpaksuus-mm) - Vesipohjainen sideaine - Vesi ja polysakkaridi (agar, veden hyytelöimisaine) - Liuottamalla poistuvat sideaineet - Liuottimiin tai veteen liukenevat sideaineet (PEG, PMMA, PVOH, PP, parafiini)
MIM-Ruiskuvalu - Ruiskuvalukoneet ovat lähes samanlaisia kuin perinteisessä muovien ruiskuvalussa - Tyypillinen sulkuvoima on 60-120 tonnia - Ruuvit ovat kovaa materiaalia, ruuvin nousussa eroja, suuttimen aukko on tavanomaista suurempi - Tietyt muovilaadut vaativat koneelta suurempaa kestävyyttä kuin MIM - Muottiteknologia hyvin samanlaista kuin muoveilla - Avarat syöttökanavat ja portit - MIM massan ruiskuvalulämpötila riippuu sideainelaadusta ollen 80-200 C, muotin lämpötila 50-140 C, ruiskutuspaineet 500-5000 bar - Ruiskuvalettuina MIM-kappaleet ovat hauraampia kuin muovikappaleet - Valukkeet ja harjoituskappaleet voidaan murskata ja kierrättää ( alle 50 % sekoitus uuden massan kanssa) - Kierrätä - massa on arvokasta
SIDEAINEENPOISTO - Perinteinen sideaineenpoisto hehkuttamalla - Nostetaan kappaleen lämpötila hitaasti 600 ºC:een - Prosessi on hidas, kestää vähintäin 24 tuntia - Katalyyttinen sideaineenpoistohehkutus (BASF) - Lämpötilassa 115-130 C typpihappohöyryssä - Typpihappo hajoittaa POM:n aldehydeiksi - Käsittelyaika on lyhyt 2,5 mm/h (n. 1 h / kappalepaksuus-mm - Sideaineen liuotus - Lämpimässä asetonikylvyssä tai vedessä - Tyypillinen liuotusaika on 12 tuntia (0,2 mm/h) - Haihduttaminen - Vesipohjaisen sideaineen (vesi + polysakkaridi) haihtuminen itsestään huoneenlämmössä tai hieman korotetussa lämpötilassa - Sideaineenpoiston jälkeen MIM-kappaleet ovat melko hauraita
SINTRAUS - Sintrauksessa metallipartikkelit liittyvät toisiinsa, kappale kutistuu 15-20 % - Huokoisuus on vähäistä - tyypillinen tiheys on 96-99 % - Sintrauslämpötila on 85 % sulamislämpötilasta (1250-1400 C) - Sintrausatmosfääri metalleilla: alipaine, vety, typpi, argon, krakattu ammoniakki - Teräksen seosainepitoisuuden hallinta tärkeää: C, N, Cr ja Mn - Atmosfäärin hiilipotentiaali ja typpipotentiaali - Huomioon otettavaa Cr:n ja varsinkin Mn:n höyrystyminen alipaineessa ja selektiivinen hapettuminen suojakaasuissa - Ruostumattoman teräksen herkistymisvaara otettava huomioon - Kappaleiden tuenta on äärimmäisen tärkeää - Oman painon aiheuttamat muodonmuutokset estettävä - Sintrausalustat eivät saa reagoida kappaleen kanssa 91% Al2O3, 96% Al2O3, 99% Al2O3, ZrO2
MIM tuotannon edut vertailtu muihin tuotanto menetelmiin. Parameter MIM CONVENT MACHINING INVESMENT PM CASTING Density 98% 88% 100% 98% Tensile Strength High Low High High Elongation High Low High High Hardness High Low High High Complexity High Low High Medium Surface Finish High Medium High Medium Prod Volumes High High Low Medium Range of Mat. High High High Medium-High Cost Medium Low High Medium
Kokoonpanojen yhdistäminen yhdeksi osaksi PLASTOCO Oy Ab Milloin valita MIM valmistusmenetelmä Metalli osien uudelleen suunnittelu, painon säästö Pienet, erittäin monimutkaiset osat, jotka ei onnistu muilla menetelmillä.
MIM- Materiaalit - Teräkset, superseokset, kovametallit, kupari, titaani - Ruostumaton teräs on yleisin ja raaka-ainetta saa parhaiten - Prosessoinnissa pitää kiinnittää huomiota Cr-pitoisuuden säilymiseen - Korroosionkestävyys: AISI 316L (saatavuus, prosessointi helppoa) - Korroosionkestävyys ja lujuus: AISI 17-4PH - Korroosionkestävyys ja kovuus: AISI 440C - Työkaluteräkset (pikateräs M2) - Hiiletysteräkset (8620) - Nuorrutusteräkset (4140) - Metallimatriisikomposiitit (MMC)?
MIM- kustannuksia Muotti: - Yksinkertaiset yksipesäiset 2000-3000 - Monimutkaisemmat yksipesäiset 7000-8000 - Nelipesäinen 20000 - Hinnat vaihtelevat toimittajakohtaisesti: sama muotti 20000-50000 Ruiskuvalukone 60 tonnia: 70000 Sideaineenpoistouuni (BASF): 40000 Sintraus (alipaineuuni): 190000 300000 Raaka-aine: AISI 316L ja 440C noin 35 /kg, kupari 85 /kg Titaani 165 /kg
Venttiilin kiinnike Kellon osia, AISI 316L Hydrauliletkun nippa
EMI-suojus AISI 17-4PH Paineilmasuutin, AISI 316L Kiinnitysliuku AISI 420
YHTEYSTIEDOT PLASTOCO OY AB Työpajatie 14 06150 Porvoo Finland Phone: +358 (0)19-5767200 Fax: +358 (0)19-5767227 E-mail: Muovi osat: mats.baarman@plastoco.fi MIM osat: jari.tahvanainen@plastoco.fi www.plastoco.fi