Metallspritzguss-Dienstleistungen

Beim Metallspritzgießen (MIM) wird Metallpulver mit einem Bindemittel kombiniert, in eine Form gespritzt und anschließend erhitzt, um das Bindemittel zu entfernen und zu einem haltbaren Teil zu sintern. Es eignet sich zur Herstellung kleiner, komplexer und hochpräziser Sputtertargets. Es ist mit einer Vielzahl von Materialien kompatibel, wie z. B. Eisenbasislegierungen, Nickellegierungen, Wolframlegierungen, Titanlegierungen und Hochtemperaturlegierungen.

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Hersteller von Metallspritzgussteilen für Sputtertargets

Als fortschrittliche Technologie zur Teileherstellung gewinnt Metal Injection Molding (MIM) zunehmend an Bedeutung bei Hersteller von Sputtertargets. Als bekannter Hersteller von Metallspritzgussteilen in China nimmt WSTITANIUN mit seinen hervorragenden technischen Fähigkeiten, den Vorteilen einer modernen Ausrüstung, einem starken Talentteam und erheblichen Marktvorteilen eine wichtige Position unter den chinesischen Herstellern von Sputtertargets ein.

Was ist Metallspritzguss?

Metallspritzguss ist ein neues Near-Net-Molding-Verfahren, das das Prinzip des Kunststoffspritzgusses mit der Pulvermetallurgie kombiniert. Zunächst wird Metallpulver gleichmäßig mit einer geeigneten Menge organischen Bindemittels vermischt, um ein Spritzgussmaterial mit guten rheologischen Eigenschaften zu bilden. Anschließend wird das Material über eine Spritzgussmaschine in die Form gespritzt, um einen Rohling der gewünschten Form zu formen. Anschließend wird das Bindemittel im Rohling durch einen Entfettungsprozess entfernt. Abschließend wird der Rohling durch Hochtemperatursintern verdichtet, um das fertige Metallteil zu erhalten. Im Vergleich zu herkömmlichen Metallverarbeitungsverfahren bietet die Metallspritzgusstechnologie viele Vorteile, wie die Herstellung von Teilen mit komplexen Formen, hoher Maßgenauigkeit, guter Oberflächengüte, hoher Produktionseffizienz und hoher Materialausnutzung. Sie ist eine der idealen Technologien zur Herstellung von Metall-Sputtertargets.

Metallspritzguss vs. Pulvermetallurgie

Metallspritzguss

Metallspritzguss (MIM)

MIM eignet sich hervorragend für die Herstellung kleiner bis mittelgroßer, komplexer Sputtertargets mit engen Toleranzen (±0.1 % bis ±0.5 %) und bietet eine hohe Dichte (95–98 %) sowie eine hervorragende Oberflächengüte. MIM eignet sich gut für die Massenproduktion und ist kostengünstig für Sputtertargets mit minimaler Nachbearbeitung.

PM eignet sich am besten für größere, einfacher geformte Sputtertargets und erreicht eine Dichte von 90–95 % und Toleranzen von ±0.5 % bis ±2 %. Aufgrund der geringeren Werkzeugkosten und der Möglichkeit, ein breites Materialspektrum zu verarbeiten, kann ein höherer Nachbearbeitungsaufwand erforderlich sein.

Möglichkeiten des Wstitan-Metall-Spritzgusses

Wstitaniums kontinuierliche Forschungs- und Entwicklungsinvestitionen sowie die Teamarbeit haben in vielen Schlüsselbereichen der Metallspritzgusstechnologie zu bahnbrechenden Durchbrüchen geführt. Die neu entwickelte Rohstoffformel hat die Leistung und Qualität von Sputtertargets deutlich verbessert; der optimierte Spritzgussprozess steigerte die Produktionseffizienz deutlich und gewährleistete gleichzeitig die hohe Präzision und Stabilität des Produkts. Die einzigartige Entfettungs- und Sintertechnologie behebt effektiv die Mängel traditioneller Verfahren und steigert die Wettbewerbsfähigkeit von Sputtertargets weiter.

Präzisionsformenbau

Die Form ist ein Schlüsselwerkzeug für den Metallspritzguss, und ihre Qualität wirkt sich direkt auf die Präzision und Qualität des Sputtertargets aus. Die von WSTITANIUN eingesetzte Ausrüstung zur Formenherstellung umfasst 5-achsige CNC-Bearbeitungszentren, Erodiermaschinen und Drahtschneidemaschinen. Die Positioniergenauigkeit der CNC-Bearbeitungszentren kann ±0.0005 mm erreichen, und die wiederholte Positioniergenauigkeit kann ±0.0005 mm erreichen, wodurch Formen mit komplexen Formen und hohen Präzisionsanforderungen hergestellt werden können. Bei der Formmessung von Sputtertargets aus reinem Metall werden Faktoren wie Form, Größe, Präzisionsanforderungen des Targetmaterials und die Schrumpfrate während des Spritzgussprozesses vollständig berücksichtigt. Das Formmaterial besteht üblicherweise aus hochfestem und verschleißfestem legiertem Stahl wie Cr12MoV, H13 usw. und wird präzisionsbearbeitet und wärmebehandelt, um die Maßgenauigkeit und Oberflächengüte der Form zu gewährleisten.

Einspritzsystemoptimierung

Einspritzsystemoptimierung

Die Spritzgussanlage von WSTITANIUN verwendet hochpräzise Servomotoren und fortschrittliche hydraulische Steuerungstechnologie, die eine präzise Steuerung von Spritzdruck, Spritzgeschwindigkeit und Spritzvolumen ermöglicht. Der Spritzdruck lässt sich präzise auf ±0.1 MPa einstellen, die Spritzgeschwindigkeit mit einer Genauigkeit von ±0.1 mm/s und die Spritzvolumenabweichung auf ±0.01 g. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Materialeinfüllung in die Formkavität bei der Herstellung von Sputtertargets und damit die Maßgenauigkeit und innere Qualität des Targets. Beispielsweise beträgt für ein Sputtertarget aus reinem Kupfer mit einem Durchmesser von 100 mm der geeignete Spritzdruck 50–80 MPa, die Spritzgeschwindigkeit 50–100 mm/s, die Formtemperatur 60–80 °C, der Haltedruck 30–50 MPa und die Haltezeit 10–20 s.

Entfetten

Entfetten ist der Prozess des Entfernens des Bindemittels und ein wichtiger Schritt bei der Herstellung von Sputtertargets aus reinem Metall im Metallspritzgussverfahren. Parameter wie Temperatur, Zeit und Atmosphäre im Entfettungsprozess haben einen wichtigen Einfluss auf den Entfettungseffekt und die Qualität des Rohlings und müssen streng kontrolliert werden. Beispielsweise sollte die Heizrate beim thermischen Entbindern nicht zu hoch sein, um Risse im Rohling zu vermeiden, die durch die nicht rechtzeitige Ableitung der durch die schnelle Zersetzung des Bindemittels entstehenden Gase entstehen. Die Entbindertemperatur liegt in der Regel zwischen 400 und 800 °C. Die Entbinderungszeit hängt von der Dicke des Rohlings und dem Bindemittelgehalt ab und beträgt in der Regel mehrere Stunden bis hin zu mehreren zehn Stunden.

Sintern

Sintern

Sintern ist der Prozess des Verdichtens des entbinderten Rohlings bei hohen Temperaturen, um das endgültige Sputtertarget aus reinem Metall zu erhalten. Parameter wie Temperatur, Zeit und Atmosphäre während des Sinterprozesses haben einen wichtigen Einfluss auf die Dichte, Korngröße und mechanischen Eigenschaften des Targets. Bei Sputtertargets aus reinem Metall wird üblicherweise Vakuumsintern oder Sintern unter Schutzgas (Argon) verwendet, um eine Oxidation des Metalls bei hohen Temperaturen zu verhindern. Die Sintertemperatur liegt üblicherweise beim 0.7- bis 0.9-fachen des Schmelzpunkts des Metalls. Beispielsweise liegt der Schmelzpunkt von reinem Kupfer bei 1083 °C, und seine Sintertemperatur kann zwischen 800 und 950 °C liegen. Die Sinterzeit hängt von der Größe und Form des Targets ab und beträgt üblicherweise 1 bis 5 Stunden. Durch die Optimierung der Sinterprozessparameter können Dichte und Kompaktheit des Zielmaterials verbessert werden, um die theoretische Dichte zu erreichen oder sich ihr anzunähern. Gleichzeitig können das Korngrößenwachstum kontrolliert und die mechanischen Eigenschaften sowie die Sputterleistung des Zielmaterials verbessert werden.

Herstellung von Sputtertargets aus reinem Metall

WSTITANIUN beherrscht eine Reihe von Fertigungstechnologien für Sputtertargets aus reinem Metall. Es werden hochreine Rohstoffe verwendet, und die Reinheit und Gleichmäßigkeit des Metalls wird durch präzise Schmelzprozesse gewährleistet. Beim Metallspritzguss ermöglicht der Einsatz einer selbst entwickelten hochpräzisen Spritztechnologie eine präzise Steuerung von Größe und Form des Targets, wobei die Abweichungen innerhalb eines sehr kleinen Bereichs kontrolliert werden können. Gleichzeitig entfernt der einzigartige Entfettungs- und Sinterprozess effektiv Verunreinigungen, verbessert die Dichte und Kompaktheit des Targets und sorgt für international führende Leistung. Beispielsweise weist das hergestellte Sputtertarget aus reinem Kupfer eine Reinheit von über 99.999 % auf und findet breite Anwendung in High-End-Bereichen wie der Halbleiterfertigung.

Herstellung von Metall-Sputtertargets

Herstellung von Sputtertargets aus Legierungen

Die Herstellung von Sputtertargets für Legierungen erfordert eine präzise Kontrolle der Proportionen und Verteilung der einzelnen Legierungselemente, was extrem hohe technische Anforderungen mit sich bringt. WSTITANIUN hat dieses Problem dank seiner umfassenden technischen Akkumulation und Innovationskraft erfolgreich gemeistert. Wir nutzen fortschrittliche Legierungsdesignkonzepte in Kombination mit einzigartigen Schmelz- und Mischprozessen, um eine gleichmäßige Verteilung der Legierungselemente im Target sicherzustellen. In den anschließenden Spritzguss-, Entfettungs- und Sinterprozessen wird die Leistung des Legierungstargets durch Optimierung der Prozessparameter weiter verbessert. Beispielsweise verfügt ein Sputtertarget aus einer Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid-Legierung, das in der Solarzellenherstellung eingesetzt wird, über hervorragende optoelektronische Eigenschaften und Stabilität und unterstützt so die Entwicklung der Solarindustrie maßgeblich.

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Herstellung von Seltenerd-Sputtertargets

Die Herstellung von Seltenerd-Sputtertargets ist aufgrund ihrer besonderen physikalischen und chemischen Eigenschaften äußerst schwierig. WSTITANIUN verfügt über ein professionelles Forschungsteam für Seltenerdmaterialien, das die Eigenschaften von Seltenerdelementen eingehend erforscht hat. Durch die Entwicklung neuer Technologien zur Vorbehandlung von Seltenerdrohstoffen und fortschrittlicher Spritzgussverfahren konnten die Probleme der Oxidation und der schwierigen Formgebung von Seltenerdtargets effektiv gelöst werden. Gleichzeitig nutzen wir im Sinterprozess eine Kombination aus Hochtemperatur-Vakuumsintern und heißisostatischem Pressen, um die Qualität und Leistung der Seltenerdtargets deutlich zu verbessern. Die von WSTITANIUN hergestellten Seltenerd-Sputtertargets finden breite Anwendung in anspruchsvollen Bereichen wie der Optoelektronik und der Magnetwerkstoffindustrie und leisten wichtige Beiträge zur Entwicklung verwandter Branchen.

Sputterziel

Finishing-Services

Obwohl sich Sputtertarget-Rohlinge mit Metallspritzgussverfahren mit einer gewissen Präzision und Qualität herstellen lassen, ist die Endbearbeitung unerlässlich, um die strengen Anforderungen verschiedener Anwendungsbereiche an Targets zu erfüllen. Um die präzisen Abmessungen einzuhalten, kommen Präzisions-CNC-Fräsen, -Drehen und andere Verfahren zum Einsatz. Zweitens hat die Oberflächenqualität einen großen Einfluss auf die Leistung von Sputtertargets. CNC-Schleifen kann die Oberflächenrauheit des Targets deutlich reduzieren, die Oberflächenebenheit und -güte verbessern und die Stabilität des Sputterprozesses sowie die Gleichmäßigkeit des Films gewährleisten. Darüber hinaus kann durch die Endbearbeitung die innere Struktur des Targets optimiert, innere Spannungen eliminiert und die physikalischen Eigenschaften sowie die chemische Stabilität des Targets verbessert werden, wodurch die strengen Anforderungen verschiedener Anwendungsszenarien erfüllt werden.

CNC-Fräs-Sputtertargets

CNC-Fräs-Sputtertargets

CNC-Drehen von Sputtertargets

CNC-Dreh-Sputtertargets

CNC-Schleif-Sputtertarget

CNC-Schleif-Sputtertarget

Qualitätskontrolle

WSTITANIUN befolgt strikt das Qualitätsmanagementsystem ISO 9001:2015, von den Rohstoffen über den Herstellungsprozess und die Qualitätsprüfung bis hin zum Kundendienst. Lieferanten werden streng geprüft und bewertet, um sicherzustellen, dass die Qualität der Rohstoffe den Anforderungen entspricht. Detaillierte Betriebsabläufe wurden entwickelt, um jeden Prozess in Echtzeit zu überwachen und zu prüfen, um Probleme umgehend zu erkennen und zu beheben. Im Bereich der Qualitätsprüfung stehen modernste Prüfgeräte und professionelles Prüfpersonal zur Verfügung, um umfassende Prüfungen der Sputtertargets durchzuführen und Ihnen einen umfassenden Qualitätsprüfbericht zu erstellen.

Rohmaterial

Um sicherzustellen, dass die Qualitätszusammensetzung der Rohstoffe den Anforderungen entspricht, ist WSTITANIUN mit fortschrittlichen Geräten zur Analyse der Materialzusammensetzung ausgestattet, beispielsweise einem Röntgenfluoreszenzspektrometer (XRF) usw. Damit kann die chemische Zusammensetzung verschiedener Metallmaterialien schnell und genau analysiert werden, und die Erkennungsgenauigkeit kann den ppm-Bereich erreichen.

Physikalische Eigenschaften

Messgeräte, Härteprüfer, Densitometer, Wärmeausdehnungsmesser usw. können die mechanischen Eigenschaften (Zugfestigkeit, Druckfestigkeit, Biegung usw.), Härte, Dichte, Wärmeausdehnungskoeffizienten und andere physikalische Eigenschaften von Sputtertargets umfassend prüfen und analysieren und liefern so wichtige Daten zur Unterstützung der Konstruktion und Anwendung von Sputtertargets.

Mikrostruktur

WSTITANIUN ist mit einem Röntgendiffraktometer (XRD) ausgestattet, das die innere Kristallstruktur, Defektverteilung, Phasenzusammensetzung und andere Informationen des Sputtertargets erkennen und die Kristallstruktur und Phasenzusammensetzung des Sputtertargets genau analysieren kann, was eine wichtige Grundlage für die Qualitätskontrolle und Leistungsoptimierung bietet.

Metallspritzguss kombiniert die Flexibilität des Kunststoffspritzgusses mit den Leistungsvorteilen der Pulvermetallurgie und bringt damit bahnbrechende Veränderungen in der Herstellung von Sputtertargets. Im Vergleich zu herkömmlichen Targetherstellungsverfahren ermöglicht die MIM-Technologie die endkonturnahe Formgebung komplex geformter Targets. Dies reduziert den Nachbearbeitungsaufwand deutlich und verbessert die Materialausnutzung sowie die Produktionseffizienz. Durch die präzise Steuerung der Spritzgussparameter kann das Wstitanium-Team Targetrohlinge mit hoher Maßgenauigkeit und gleichmäßiger innerer Struktur herstellen. Beispielsweise ermöglicht die MIM-Technologie bei Sputtertargets mit speziell geformten Strukturen die einmalige Formgebung, wodurch die komplexen Arbeitsschritte und der Materialabfall mehrerer Prozesse herkömmlicher Verarbeitungsverfahren vermieden werden. Gleichzeitig ermöglicht die MIM-Technologie auch die Verbundformung verschiedener Materialien und eröffnet so viel Spielraum für die Entwicklung neuer Hochleistungs-Sputtertargets.

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