Piezas de pistola MI7/18: Introducción a la tecnología de moldeo por inyección de metal (MIM)

Introducción

A medida que un número cada vez mayor de entusiastas de las armas de fuego ha preguntado acerca de las marcas circulares en las piezas de la pistola estadounidense MI7/18, es evidente que existe curiosidad sobre estos intrincados detalles entre aquellos menos familiarizados con la industria de fabricación de armas de fuego. La evolución de la tecnología de las armas de fuego, que abarca avances en materiales que reducen el peso y prolongan la vida útil, técnicas de inspección que garantizan la calidad, procesos químicos que proporcionan potencia de disparo y tecnologías mecánicas para la formación de piezas, está profundamente arraigada en mejoras tecnológicas fundamentales. Hace treinta años se produjo un salto significativo con la adopción integral de materiales de nailon, eliminando la necesidad de madera en las armas de fuego. Hoy en día, la pulvimetalurgia, en particular el moldeo por inyección de metales (MIM), se utiliza ampliamente en la fabricación de armas de fuego, mientras que la tan debatida fabricación aditiva espera una implementación más amplia en los próximos años.

Nos gustaría escribir algo sobre la tecnología de moldeo por inyección de metal (MIM), un novedoso proceso de producción que da forma a piezas metálicas mezclando polvo metálico con un aglutinante para formar gránulos inyectables, que luego se moldean en una cavidad de troquel. El proceso continúa con la desaglutinación y la sinterización, lo que finalmente da como resultado componentes metálicos.

Aplicación de la tecnología MIM en armas ligeras

Inventada en California en 1973, la tecnología MIM avanzó rápidamente en países industrializados como Estados Unidos, Europa y Japón, alcanzando la industrialización a mediados de los años 80. Sin embargo, China se quedó atrás al menos una década. La mayoría de las piezas estructuralmente complejas de las armas ligeras actuales se fabrican utilizando tecnología MIM.

Estado actual de las piezas MIM

A pesar de su uso generalizado, las piezas MIM todavía presentan problemas de variabilidad. La experiencia sugiere evitar MIM para piezas que sufren impactos, movimientos o condiciones duras importantes. En el desarrollo de armas de fuego de nueva generación, el mecanizado CNC y la tecnología MIM han reemplazado los métodos de conformado más antiguos, lo que ha llevado a un patrón de fabricación de “dos procesos de moldeo, dos tratamientos y mecanizado” (refiriéndose al moldeo por inyección, moldeo por inyección de metal, PIP/QPQ). tratamiento superficial, anodizado y mecanizado mecánico). Se ha reducido la dependencia del mecanizado, especialmente para aleaciones de aluminio y componentes críticos.

Ventajas de la tecnología MIM

MIM, como tecnología de forma casi neta para fabricar piezas de precisión de alta calidad, ofrece varios beneficios incomparables:

  1. Capacidad de fabricar formas y características complejas, inalcanzables mediante el mecanizado convencional, con una excelente reducción de peso.
  2. Alta utilización de material, hasta el 95%, adecuada para la producción en masa de piezas complejas.
  3. Rentabilidad en comparación con los métodos de mecanizado.
  4. Capacidad para cumplir con tolerancias de grado 11 a 13 en componentes de armas de fuego, con excelente compatibilidad con la rugosidad de la superficie.
  5. Buenas características de posprocesamiento, lo que permite mecanizar, cementar, templar, revenir y ajustar el rendimiento.
  6. Alta automatización de la producción, procesos simples, flujos de trabajo cortos y alta eficiencia, facilitando la producción a gran escala.
  7. Producción ecológica sin contaminación, con tecnología avanzada de conformado de metales.
  8. Opciones de materiales versátiles, que incluyen acero aleado, acero inoxidable, aleaciones a base de hierro, materiales magnéticos, aleaciones de tungsteno y metales duros.

Proceso Básico de MIM

Los pasos fundamentales de la pulvimetalurgia incluyen la preparación del polvo, la formación (compactación) del polvo, la sinterización compacta y el posprocesamiento. El paso de conformado tiene como objetivo lograr una determinada forma y tamaño para el compacto, proporcionando densidad y resistencia específicas. La sinterización es un proceso crítico que finaliza las propiedades físicas del compacto formado. El posprocesamiento varía según los requisitos del producto.

Cuatro desafíos técnicos importantes en la aplicación de armas ligeras

  1. Problemas de tratamiento térmico con aleaciones martensíticas de hierro, níquel, cobalto y molibdeno (Ni18Co9Mo5) que endurecen por envejecimiento, lo que requiere extensas pruebas y errores para cumplir con diversos requisitos de dureza.
  2. Los desafíos en las propiedades mecánicas integrales, ya que la tenacidad al impacto, la plasticidad y la resistencia a la fatiga de las piezas de pulvimetalurgia afectan significativamente su aplicación en componentes de alto rendimiento.
  3. Los problemas de tratamiento de superficies, especialmente con piezas de inyección de polvo, a menudo conducen a capas de recubrimiento incompletas o defectuosas. Se han logrado avances en las tecnologías de tratamiento de superficies, pero se necesita más investigación, particularmente en las tecnologías QPQ y PIP.
  4. Preocupaciones sobre el rendimiento de la soldadura debido al alto contenido de carbono, lo que requiere un recocido posterior a la soldadura para aliviar la tensión.

Conclusión

La mejora continua de La tecnología MIM promete un papel cada vez más importante en la aplicación de piezas MIM en equipamiento de armas.

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