Pim технология: 3D/PIM-технология | Обзор | ООО «Куранты»

Содержание

3D/PIM-технология | Обзор | ООО «Куранты»

PIM-технологией (Powder Injection Molding) называется высокотехнологичный процесс формования сложных изделий, изготавливаемых из мелкодисперсных смесей полимерного связующего с металлическими или керамическими наполнителями. Он представляет собой объединение пластического формования с порошковой металлургией и позволяет сочетать сложную геометрическую форму детали с ее высокими механическими свойствами.

PIM-технология, как распространённый способ литья металлических (MIM-технология — Metal Injection Moulding) и керамических (CIM-технология — Ceramic Injection Moulding) изделий из мелкодисперсных порошковых композиций с полимерным связующим, появилась в мире сравнительно недавно, промышленно стала внедряться с середины 80-х годов ХХ века, а бурный рост потребления PIM–деталей в США и странах Западной Европы приходился на конец 90-х годов. До сих пор темпы роста производства изделий по PIM-технологии в Западных странах остаются достаточно высокими. В России же данная технология до последнего времени была практически не развита. Этот способ производства металлических и керамических деталей сложного профиля с достаточно высокими требованиями по точности (9-й и 10-й квалитет) практически без отходов материала и последующей механической обработки, считается сегодня самым малозатратным при серийном производстве изделий.

Технология литья под давлением порошковых материалов все чаще используется при изготовлении сложных деталей промышленного или бытового назначения. MIM-технология, объединяющая классическое инжекционное формование пластмасс и технологию спекания металлических порошков, сочетает в себе сложность и высокую точность конструкции пластмассовых изделий со свойствами металлов и сплавов.

Сырьем для изделий, изготавливаемых по PIM-технологии, являются мелкодисперсные порошки керамики (оксид алюминия, оксид магния, кордиеритовая керамика (SiO₂, Al₂O₃, MgО)), железа, цветных металлов и легирующих элементов (конструкционных, нержавеющих, инструментальных сталей, никелевых сплавов, титана) и других фракций размером от 1 до 20 мкм, смешанных со связующим и специальными смазками. Кроме металлических и керамических порошков в качестве наиболее часто встречающихся следует упомянуть также порошковые оксиды циркония, алюминия, карбиды вольфрама, кобальта, кремния, а также силикаты. Все материалы, представленные в форме спекаемого порошка, могут быть смешаны с соответствующим полимерным связующим и переработаны на литьевой машине – термопластавтомате (ТПА). В качестве связующего обычно используются термопласты или их смеси с насыщенными углеводородами.

Для изготовления деталей из порошковых материалов по PIM-технологии сначала требуется изготовить сырьё, называемое «фидсток» («Feedstock» — смесь мелкодисперсных металлических или керамических порошков с полимерной матрицей). Для изготовления фидстока порошковые смеси равномерно смешивают с полимерным связующим, нагревают и, таким образом, получают гранулированный материал.

Далее процесс проходит в несколько этапов (рис. 1):

Фидсток загружается в бункер ТПА и при нагревании в материальном цилиндре до 170-200°С происходит расплавление полимерного связующего, гранулят превращается в единую массу. Затем производится впрыск под давлением расплавленного фидстока, расплав заполняет пресс-форму, нагретую до температуры от 125 до 145°С, где под давлением происходит охлаждение и затвердевание материала с получением первичной заготовки-детали, которую называют «зеленой».

На втором этапе из «зелёной» заготовки удаляется полимерное связующее в две стадии. Связующее полимерное вещество экстрагируется с помощью растворителя или выгорает в печи «дебиндинга» в атмосфере инертного газа и паров азотной кислоты при температуре 110-140°С. Деталь, полученная после удаления связующего, называется «коричневой».

Заключительным этапом PIM-процесса является спекание «коричневых» заготовок в вакуумной печи при температурах более 1200°С. При спекании происходит уплотнение материала за счет слияния частиц и устранения пор. Полуфабрикат поступает в специальную высокотемпературную печь спекания с регулируемой атмосферой (вакуум, азот, водород в зависимости от марки спекаемого материала), где при температурах 1290-1400°С, а в случае CIM-технологии при температуре до 1610°С, происходит окончательное спекание его частиц и формирование готовой детали. Размеры конечной детали получаются меньше размеров «зеленой» детали за счет усадки.

Пресс-формы изготавливаются с высокими показателями износостойкости, каналами большого диаметра и закругленной формы для предотвращения расслоения смеси; конструктивно предусматривается автоматизированный съём изделий роботом. Литьё металлических и керамических материалов экономически эффективно, когда сложные детали высокой точности исполнения требуется производить в больших количествах. Строгое соблюдение технологического режима литьевого цикла и стабильность процесса позволяют производить высококачественные первичные заготовки из порошковых материалов. Сложнейшие детали с внутренней резьбой, поднутрениями, выемками сложной формы и высоким качеством поверхности могут производиться на термопластавтоматах быстро и качественно в ручном или автоматическом режимах. Детали, изготовленные по PIM- технологии, находят применение в автомобилестроении, станкостроении, при производстве магнитов, в текстильной и часовой промышленности, для производства товаров народного потребления, в прецизионных механизмах, в медицине, стоматологии и промышленности керамики.

Преимущества PIM-технологии

PIM-процесс оптимизирует конструкцию детали и снимает ограничения по сложности формы изготавливаемой детали. Всё, что ранее было принципиально невозможно реализовать из-за ограничений механической обработки, теперь стало доступно. Конструкторы получили возможность ставить при проектировании на первое место функциональные приоритеты, а не возможности традиционных технологических процессов. При прочих равных условиях, если до этого применялась литьевая металлическая заготовка, PIM-процесс позволяет получать более прочные детали за счет модификации характеристик материалов.

PIM-процесс позволяет придавать поверхностям формируемых деталей практически любые свойства — от очень гладких до текстурированных. Доступен практически весь спектр покрытий и обработок, в том числе химическое оксидирование и тефлоновое покрытие. Подготовка поверхности: галтовка, пескоструйка, полировка, ультразвуковая промывка. В настоящее время РIM-технология позволяет получать детали с минимальной толщиной сечения стенки от 0,4 до 30 мм с допусками в пределах 0,1 мм на каждые 25 мм линейных размеров детали, что является проблематичным для технологии ПМ и механообработки.Однако при условии подбора особых режимов техпроцесса и применении специальных методов контроля можно значительно улучшить эти показатели, гарантируя при этом их повторяемость. Доступен практически весь спектр обработок и покрытий: химическое, гальваническое.

Высокий коэффициент использования материала – 0,97-0,99 в отличие от механообработки – 0,4-0,6. В традиционных методах металлообработки до 80 процентов материала может уйти в стружку, а в MIM-процессе литники после дробилки могут повторно использоваться. Эта экономия становится еще более значимой при работе с дорогими металлами (например, титаном). Уменьшаются затраты на дорогостоящие фрезы, расходные материалы, сервис станков, происходит сокращение технологического цикла производства. Минимизируются сроки подготовки производства, включая проектирование и изготовление специализированных пресс-форм. Детали, полученные методом порошковой металлургии, имеют высокую пористость, что требует применения дополнительной операции – пропитки.

Высокая производительность процесса, по сравнению с металлообработкой и литьём по выплавляемым моделям. Возможность полной автоматизации производства с подключением дополнительного оборудования: роботизации и конвейера.

РIM технология имеет большую перспективу и огромное преимущество при производстве деталей сложной формы с точными геометрическими размерами, параметрами и большими объемами производства по сравнению с традиционными методами: технологией порошковой металлургии, механообработкой и литьём по выплавляемым моделям.

Области применения PIM-деталей

Автомобилестроение: дверные замки, система впрыска топлива, системы активной безопасности, электромоторы дверей. Точное машиностроение, приборостроение: элементы режущего инструмента, зубчатые колёса, рабочие колёса насосов, прижимные лапки швейных машин, корпусы и детали механизма часов. Оружие: прицельные планки, предохранители, спусковые курки, затворы. Электроинструмент: части механизма перфораторов и электродрелей, ножи и решётки мясорубок, блендеров, кухонных комбайнов. Медицина: ортодонтические брекеты, хирургический инструмент, имплантанты.

ООО «Куранты» производит металлические порошковые композиции (фидстоки), изготавливает металлические и керамические изделия по PIM‑технологии (Powder Injection Moulding), льёт изделия из пластмасс (термопластов) в интересах российских потребителей.

Приглашаем к сотрудничеству заинтересованные организации в изготовлении пластмассовых, высокотемпературных композитных, керамических и сложных металлических изделий с заранее заданными свойствами в целях импортозамещения. Изготавливаем любые партии нестандартных металлических сплавов с повышенными характеристиками ударной вязкости и временным сопротивлением, с содержанием необходимого соотношения элементов. Принимаем заказы от заинтересованных организаций на литьё изделий из пластмасс или металлических сплавов. При необходимости изготовим пресс-формы для литья изделий. Ждём Вашу заявку с эскизами, чертежами, 3D-моделями и описанием задачи.

При написании обзора использованы материалы статьи Е. Погодиной. Литье порошковых смесей // Пластикс. 2013. №6. С 34 – 46.

PIM и BIM — Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы

За последние десятилетия появилось множество цифровых технологий, ставших действенными инструментами в области строительства и проектирования.

Ольга КУЗНЕЦОВА, менеджер digital-проектов; Максим КОЛБЫШЕВ, менеджер отдела Habitat компании «Сен-Гобен»:

Особое место в этом ряду заняли инновационные BIM-технологии (Building Information Modeling). Но жизнь не стоит на месте, и в деловую практику постепенно входит новое понятие — PIM (Product Information Management). С внедрением этого программного продукта у пользователей появляется возможность получать информацию из единого, регулярно обновляемого источника. Теперь не нужно переходить от одного раздела интернет-сайта компании к другому или перелистывать бумажные альбомы, чтобы изучить параметры продуктов, использованных в том или другом комплексном решении. PIM обеспечивает быстрый и удобный доступ к любому информационному блоку с мобильных устройств (планшетов, смартфонов), что особенно важно, когда пользователь находится в «полевых условиях», на стройплощадке или в ремонтируемой квартире.

PIM логично дополняет концепцию информационного моделирования зданий (BIM), основанную на принципах взаимосвязи и взаимодействия, когда изменение какого-либо параметра в одном из атрибутов модели автоматически вносится во все чертежи, спецификации, визуализации и другие части комплекта проектной документации. Такой подход повышает эффективность капиталовложений и инвестиционную привлекательность строительства, обеспечивает прозрачность стоимостных оценок, минимизирует риски и снижает техногенную нагрузку на окружающую среду. Системы PIM позволяют упростить работу архитекторов и проектировщиков, уже использующих в своей деятельности BIM

Сегодня архитекторы, проектировщики и другие заинтересованные специалисты могут получать необходимую BIM-информацию различными способами. Один из распространенных способов — заявка на страничке в интернете, после заполнения которой запрашиваемые чертежи в определенном формате (или ссылки на архив с документацией) отправляются на указанный пользователем адрес электронной почты. В некоторых случаях можно подписаться на регулярные рассылки с актуальными обновлениями. Другой вариант — публичный электронный каталог, в который будет выкладываться информация с учетом профессиональных запросов определенной категории пользователей, например, архитекторов. Специалисту остается лишь выполнить простые настроечные команды (проставить галочки и тому подобные операции), чтобы «отфильтровать» нужные модели, сертификаты и другие документы.

Кроме того, настройки могут быть выведены на сайт внешнего пользователя или на интерфейс информационной системы организации (платформы для хранения информации). Данные будут автоматически загружаться в предусмотренные для этого поля (ячейки).

Цитата в тему

PIM — это всеобъемлющий электронный классификатор, каталог, масштабная информационная платформа для хранения и обработки данных о продуктах, услугах и комплексных решениях

Авторы: Ольга Кузнецова, менеджер digital-проектов; Максим Колбышев, менеджер отдела Habitat компании «Сен-Гобен»

3D/PIM-технология | ООО «Куранты» | Новейшие композиционные материалы и производство изделий из них для авиакосмической отрасли

Далее процесс проходит в несколько этапов (рис. 1):

Фидсток загружается в бункер ТПА и при нагревании в материальном цилиндре до 170-200°С происходит расплавление полимерного связующего, гранулят превращается в единую массу. Затем производится впрыск под давлением расплавленного фидстока, расплав заполняет пресс-форму, нагретую до температуры от 125 до 145°С, где под давлением происходит охлаждение и затвердевание материала с получением первичной заготовки-детали, которую называют «зеленой».
На втором этапе из «зелёной» заготовки удаляется полимерное связующее в две стадии. Связующее полимерное вещество экстрагируется с помощью растворителя или выгорает в печи «дебиндинга» в атмосфере инертного газа и паров азотной кислоты при температуре 110-140°С. Деталь, полученная после удаления связующего, называется «коричневой».
Заключительным этапом PIM-процесса является спекание «коричневых» заготовок в вакуумной печи при температурах более 1200°С. При спекании происходит уплотнение материала за счет слияния частиц и устранения пор. Полуфабрикат поступает в специальную высокотемпературную печь спекания с регулируемой атмосферой (вакуум, азот, водород в зависимости от марки спекаемого материала), где при температурах 1290-1400°С, а в случае CIM-технологии при температуре до 1610°С, происходит окончательное спекание его частиц и формирование готовой детали. Размеры конечной детали получаются меньше размеров «зеленой» детали за счет усадки.

Преимущества PIM-технологии

Области применения PIM-деталей

3D/PIM-технология | Статьи | ООО «Куранты»

Ю.В.Мячин, Е.А.Даренская, О.Ю.Ваулина, С.П.Буякова, И.В.Турунтаев, С.Н.Кульков

В настоящей статье представлены результаты исследований аустенитной нержавеющей стали, полученной с использованием MIM-технологии (Metal Injection Moulding — инжекционное формование из металлических порошков). Исследована структура, фазовый состав, механические свойства исходного «фидстока» («Feedstock» — смесь мелкодисперсных металлических или керамических порошков с полимерной матрицей) и спеченного материала. Изготовленный фидсток представляет собой гранулы цилиндрической формы диаметром около 3,5 мм. Основой материал фидстока – смесь хромоникелевого и стального порошков. В качестве пластического связующего использовался полиацеталь (полиформальдеги́д, полиоксиметиле́н (ПОМ), англ. Polyoxymethylene (POM) (—Н2С—О—)n). При спекании полученного фидстока синтезируется материал по химическому составу, структуре и механическим свойствам относящийся к классу аустенитных нержавеющих сталей. Плотность материала после спекания составляет более 98 % от теоретической. Установлено, что при спекании происходит фазовое превращение – исходная ферритная фаза формовки при спекании превращается в аустенитную фазу. Фазовому превращению способствует никель, содержащийся в исходной порошковой смеси. Микротвёрдость спеченного материала 1,6 ГПа, модуль упругости 115 ГПа.

Ключевые слова: аустенитная нержавеющая сталь, фидсток, инжекционное формование, структура, свойства.

Введение

MIM-технология объединяет в себе достоинства порошковой металлургии и технологии литья: технология порошковой металлургии позволяет очень точно задавать химический состав материала, а литейная технология позволяет получать изделия сложной формы и высокой плотности.

Сырьём для изготовления изделий с помощью MIM-технологии является так называемый фидсток – гранулированный материал, представляющий собой смесь мелкодисперсных металлических порошков с полимерным связующим [1].

При спекании фидстоков происходят фазовые и структурные превращения, формируется остаточная пористость и др., при этом для направленного варьирования свойств спечённого материала необходимо решать вопросы выбора химического состава, формы частиц порошков, гранулометрического состава порошковых смесей, а также технологии и параметров процесса спекания. Помимо этого, для каждой порошковой композиции необходимо учитывать физико-химические свойства материала связующего для изготовления фидстоков, а также свойства самого фидстока.

Цель настоящей работы – исследование структуры и свойств спеченного материала, полученного с применением технологии инжекционного формования.

Материал и методики

Для изготовления фидстока использовали хромоникелевый и стальной порошки, полученные методом распыления, в качестве связующего использовали полиацеталь. Удаление связующего производили в два этапа: первый этап заключался в разложении полиацеталя при температуре 110°С в среде HNO₃; второй этап – в нагреве в печи от комнатной температуры до 600°С и выдержке при этой температуре в течение часа. Затем проводили спекание образцов в течение 3 ч при температуре 1380°С в атмосфере водорода аналогично [2].

Химический состав отдельных фаз спеченных образцов определяли с помощью сканирующего электронного микроскопа VEGA Tescan. Анализ фазового состава проводили рентгенографическим методом. Для съёмки рентгенограмм использовали дифрактометр с фильтрованным кобальтовым излучением. Запись дифрактограмм производили в режиме сканирования по точкам, время экспозиции на каждой обеспечивало статистическую точность не менее 1%. Расшифровка дифрактограмм проводилась по разработанной программе аналогично [3]. Микроискажения кристаллической структуры и средний размер областей когерентного рассеивания рассчитывали по уширению дифракционных максимумов по методам Шеррера и Вильямсона-Холла [4]. Типы кристаллических решёток образцов и качественный фазовый состав образцов определяли по известным методикам [4].

Металлографический анализ проводили с использованием металлографического инвертированного микроскопа «ЛабоМет-И» с системой визуализации изображения на экране монитора компьютера. Обработку изображений производили с использованием системы автоматизированного анализа изображений SIAMS Photolab [5] с использованием технологии электронных таблиц.

Для выявления микроструктуры полированную поверхность образцов подвергали химическому травлению. В качестве травителя использовали 5 % раствор азотной кислоты и 5 % раствор смеси концентрированных азотной кислоты HNO₃ (1 объём) и соляной кислоты HCl (3 объёма) в спирте.

Механические испытания состояли из измерения микротвёрдости и модуля упругости спечённых образцов. Измерения проводили по двум методикам – по ГОСТ 9450-76 с использованием микротвёрдомера ПМТ-3 и в автоматическом режиме по ГОСТ Р 8.748-2011(ИСО 14577-1:2002) с помощью системы Nano Indenter G200/XP, с одновременным измерением модуля упругости материала. При измерении микротвёрдости с использованием микротвёрдомера ПМТ-3 использовали индентор — четырехгранную алмазную пирамиду, количество отпечатков на образец составляло не менее 10, расстояние между отпечатками 300–500 мкм, нагрузка 50 г, время выдержки под нагрузкой 20 сек. При измерении микротвёрдости на Nano Indenter G200/XP использовали индентор Берковича, суммарный ход индентора 1,5 mm; максимальная глубина индентирования >500 µm; нагрузка 500 mN; шаг нагрузки 50 nN.

Результаты и обсуждение

Исходный фидсток.

На рисунке 1 представлено РЭМ изображение поверхности разрушения полученного фидстока, а на рисунке 2 – распределение частиц по размерам. Практически все частицы порошковой смеси, как крупные, так и мелкие, имеют округлую форму близкую к сферической, что является следствием метода их получения. Как видно из рисунка 2, основной объём частиц (около 80 %) имеет размеры от 2 до 6 мкм, при этом согласно EDAX-анализу они соответствуют частицам порошка на основе железа, таблица 1, а более крупные частицы, размером от 10 до 23 мкм, соответствуют частицам хромоникелевого порошка, таблица 2.

Рисунок 1 – Структура образца после MIM формования Рисунок 2 – Распределение частиц порошка по размерам

На рисунке 1 пробы материала «Спектр 2» и «Спектр 4» получены в области мелких частиц порошка. Как показывает химический анализ (таблица 1) – это частицы железного порошка с относительно высоким содержанием углерода. Материал в области «Спектр 4» с высоким содержанием железа имеет более светлый оттенок по сравнению с материалом в области «Спектр 2» с относительно высоким содержанием углерода. Проба материала «Спектр 1» получена в области относительно крупной сферической частицы хромоникелевого порошка (таблица 1).

Таблица 1 – Химический состав порошковой смеси (спектры 1, 2 и 4 на рисунке 1), % вес.

	Fe	C	Cr	О	Ni	Mo	Si
Спектр 1	1,40	13,77	48,44	—	30,34	5,50	0,54
Спектр 2	50,30	45,54	1,09	2,81	0,26	—	—
Спектр 4	82,39	14,89	1,51	1,21	—	—	—

Фидсток после спекания.

Рисунок 3 – Изображение полированной поверхности образца Рисунок 4 – Распределение пор по размерам в спеченном образце

Рисунок 5 – Структура спеченного материала

Металлографические исследования нетравленой полированной поверхности спечённых образцов показали, что объёмное распределение пор в спечённых образцах неравномерное. На полированной поверхности шлифа (рисунок 3) можно выделить области с высокой концентрацией (высоким скоплением) пор и сопоставимые по размеру области, где поры совсем отсутствуют. Также в некоторых местах поры выстраиваются в ряды, образуя цепочки из пор. При построении распределения пор по внешнему диаметру (Рисунок 4) видно, что оно достаточно широкое – полидисперсное: более 50 % – это относительно мелкие поры диаметром 3–5 мкм, около 25 % – это поры размером 6–7 мкм и порядка 10–15 % – поры с размером около 9 мкм. Количество пор с размером свыше 10 мкм составляет менее 5 %. При этом остаточная пористость спечённых образцов составляет 1,4 %.

На рисунке 5 представлено РЭМ изображение полированной поверхности спечённого материала после травления. Видно, что внутри зёрен присутствуют хорошо различимые полосы – двойники. Помимо этого, видны включения угловатой формы и поры.

В таблице 2 представлены результаты химического анализа спечённого материала в областях «Спектр 1», «Спектр 2», «Спектр 3» и «Спектр 4», показанных на рисунке 5.

Таблица 2 – Химический состав спечённого образца (спектры 1 – 4 на рисунке 3), вес.%

	Fe	C	Cr	Ni	Mo	Si	O	Cl
Спектр 1	66,22	—	18,19	12,80	2,45	0,34	—	—
Спектр 2	45,71	31,64	13,27	7,58	1,59	0,22	—	—
Спектр 3	54,38	—	15,96	9,60	2,15	12,01	5,67	0,17
Спектр 4	66,09	—	18,19	12,83	2,54	0,35	—	—

Из полученных данных видно, что материал в областях «Спектр 1» и «Спектр 4» имеет один и тот же химический состав. Материал в области «Спектр 3» отличается повышенным содержанием Si и наличием O и Cl. Материал пробы взят в области скопления частиц внутри поры, в связи с этим, можно предположить, что Si, O и Cl попали в поры в процессе шлифовки образца. Материал в области «Спектр 2» отличается повышенной концентрацией углерода и, судя по всему, является карбидным включением. На основании этих данных полученный спечённый материал можно отнести к классу нержавеющих сталей [6].

Рисунок 6 – Дифрактограммы, а) — исходный фидсток, б) — спеченный материал

На рисунке 6 представлены дифрактограммы, полученные в исходном фидстоке и после спекания. Анализ дифрактограмм исходного фидстока показалал, что это – ОЦК структура с параметром 0,286789 нм, близким к параметру ОЦК-решетки железа. Дифрактограмма спечённого материала (рисунок 6б) соответствует ГЦК решетке с параметром 0,359561 нм, близким к параметру ГЦК-решетки железа. Это свидетельствует об изменении кристаллической структуры материала в процессе спекания. Таким образом, в процессе спекания образцов происходит фазовое превращение – исходная ферритная фаза превращается в аустенитную вследствие легирования никелем.

В таблице 3 представлены размеры ОКР и микроискажения кристаллических решеток, полученные разными методами. Видно, что до спекания размеры ОКР, рассчитанные по обеим методикам примерно одинаковы, а после спекания значения ОКР увеличиваются вследствие укрупнения размеров кристаллитов.

Из таблицы видно, что средний размер ОКР после спекания увеличивается, а микродисторсия решетки уменьшается. В то же время определение этих величин величин по методу Холла – Вильямсона более адекватно отражают изменения, ОКР и микродисторсии поскольку при этом разделяются вклады в уширение линий за счет кристалличности и микроискажений.

В таблице 4 представлены результаты измерений микротвёрдости и модуля упругости спечённого материала. Видно, что значения микротвёрдости, полученные по разным методикам примерно одинаковые. Среднее значение микротвёрдости по двум методикам составляет 1.6 ГПа, а модуль упругости 115 ГПа.

Таблица 3 – Размеры ОКР и микроискажения кристаллических решеток

	ОКР, нм		<ε²>^½⋅10³
	до спекания	после спекания	до спекания	после спекания
Метод Шеррера	80 ±5	115±5	5.0±0.5	3.6±0.5
Метод Вильямсона-Холла	65±5	365 ±10	0.1±0.05	0.6±0.05

Таблица 4 – Результаты измерений микротвёрдости (H) и модуля упругости (E)

H, МПа по ГОСТ 9450-76	H, МПа по ИСО 14577-1:2002	E, ГПа по ИСО 14577-1:2002
1.7 ± 0.2	1.6 ± 0.1	115.0 ± 3.5

Полученные данные хорошо согласуются с литературой [6]: значение микротвёрдости спечённого материала попадает в интервал значений микротвёрдости аустенитной структуры (~ 1600 – 2000 МПа).

Заключение

Таким образом, при спекании полученного фидстока синтезируется материал по химическому составу, структуре и механическим свойствам относящийся к классу аустенитных нержавеющих сталей. Полученные образцы после спекания имеют плотность более 98% от теоретической плотности. Показано, что при спекании образцов происходит фазовое превращение – исходная ферритная фаза формовки при спекании превращается в аустенитную фазу благодаря присутствию никеля в составе исходной порошковой смеси. Металлографические исследования показывают, что спечённые образцы имеют характерную аустенитную структуру с наличием большого количества двойников.

Механические свойства исследуемых спечённых образцов хорошо согласуются со структурой и данными рентгеноструктурного анализа. В результате механических испытаний спечённых образцов получены значение микротвёрдости 1,6 ГПа, значение модуля упругости 115 ГПа.

Работа проведена в рамках проекта ФЦП №14.578.21.0035-RFMEFI57814X0035. Исследования на растровом микроскопе проводили на оборудовании ЦКП «Аналитический центр геохимии природных систем».

Авторы проведённых исследований:

Мячин Юрий Владимирович — Национальный исследовательский Томский политехнический университет (634050, г. Томск, проспект Ленина, д. 30), программист, специалист в области материаловедения, композиционных материалов, порошковой металлургии. E-mail: [email protected].

Даренская Елена Анатольевна — Национальный исследовательский Томский политехнический университет (634050, г. Томск, проспект Ленина, д. 30), кандидат технических наук, доцент, специалист в области материаловедения, термической обработки материалов и электронно-лучевой наплавки. E-mail: [email protected].

Ваулина Ольга Юрьевна — Национальный исследовательский Томский политехнический университет (634050, г. Томск, проспект Ленина, д. 30), кандидат технических наук, доцент, специалист в области материаловедения и термообработки, усталости металлов, ионно-плазменных покрытий. E-mail: [email protected].

Буякова Светлана Петровна — Национальный исследовательский Томский политехнический университет (634050, г. Томск, проспект Ленина, д. 30), доктор технических наук, профессор, специалист в области материаловедения пористых керамических композитов. E-mail: [email protected].

Турунтаев Игорь Владимирович — ООО «Куранты» (105066, г. Москва, ул. Новорязанская, 31/7, корп. 22), генеральный директор; Московский государственный технический университет им. Баумана (105005, г. Москва, 2-я Бауманская улица, д. 5, строение 1), научный сотрудник, специалист в области МИМ – технологий. E-mail: [email protected].

Кульков Сергей Николаевич — Национальный исследовательский Томский политехнический университет (634050, г. Томск, проспект Ленина, д. 30), доктор физико-математических наук, профессор, специалист в области материало-ведения металлических и керамических композитов со структурными превращениями. E-mail: [email protected].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Е. Погодина. Литье порошковых смесей // Пластикс. 2013. №6. С 34 – 46.
A.Coleman, K. Murray, M. Kearns “Effects of powder size and chemistry on densification and properties of 316L MIM parts made under different sintering atmospheres”, Powder Injection Moulding International, Vol. 7, No. 2 (2013) 67-72
Sergey N. Kulkov, Elena S. Dedova and Fernando Pedraza The influence of temperature on the properties of ZrW₂O₈ Epitoanyag: Journ. of Silicate Based and Composite Materials, 2014, #2, pp.35-38.
Горелик С.С., Скаков Ю.А., Расторгуев Л.Н. Рентгенографический и электроннооптический анализ. – М.: МИСиС, 1994. – 328 с.
Системы анализа изображений и моделирования структур – http://www.siams.com
Гуляев А.П. Металловедение. – Учебник для вузов. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Металлургия, 1986. – 544 с.

In manuscript there are shown results of austenitic stainless steel sintering using by metal injection molding (MIM) technology. It have been studied microstructure, phase composition, mechanical properties of feedstock and sintered material. It have been shown that feedstock has a pellet of cylindrical shape with a diameter of about 3,5 mm and consists of chromium and steel powders mixture. As a plastic binder was used polyacetal. After sintering the material has chemical composition, structure and mechanical properties closely related to the austenitic stainless steels because phase transformation of initial ferrite phase forming during sintering is transformed into austenitic phase due to nickel contained in the initial powder mixture. The density of the material after sintering is more than 98 % of theoretical. The microhardness of the sintered material of 1.6 GPa, a modulus of elasticity 115 GPa.

Austenitic stainless steel, feedstock, MIM-technology, microstructure, properties of steel.

Скачать статью, опубликованную в журнале «Перспективные материалы» 2016 №7

3D/PIM-технология | Обзор > 3D/PIM технология | ООО «Куранты»

Далее процесс проходит в несколько этапов (рис. 1):

Фидсток загружается в бункер ТПА и при нагревании в материальном цилиндре до 170-200°С происходит расплавление полимерного связующего, гранулят превращается в единую массу. Затем производится впрыск под давлением расплавленного фидстока, расплав заполняет пресс-форму, нагретую до температуры от 125 до 145°С, где под давлением происходит охлаждение и затвердевание материала с получением первичной заготовки-детали, которую называют «зеленой».
На втором этапе из «зелёной» заготовки удаляется полимерное связующее в две стадии. Связующее полимерное вещество экстрагируется с помощью растворителя или выгорает в печи «дебиндинга» в атмосфере инертного газа и паров азотной кислоты при температуре 110-140°С. Деталь, полученная после удаления связующего, называется «коричневой».
Заключительным этапом PIM-процесса является спекание «коричневых» заготовок в вакуумной печи при температурах более 1200°С. При спекании происходит уплотнение материала за счет слияния частиц и устранения пор. Полуфабрикат поступает в специальную высокотемпературную печь спекания с регулируемой атмосферой (вакуум, азот, водород в зависимости от марки спекаемого материала), где при температурах 1290-1400°С, а в случае CIM-технологии при температуре до 1610°С, происходит окончательное спекание его частиц и формирование готовой детали. Размеры конечной детали получаются меньше размеров «зеленой» детали за счет усадки.

Преимущества PIM-технологии

Области применения PIM-деталей

Материалы для литья порошковых смесей

Порошковая металлургия как отрасль производства металлических порошков и изготовления изделий из них, дала толчок к развитию современному методу литья порошковых материалов, называемый PIM-технологией.

PIM-технология – это высокотехнологичный процесс формования сложных изделий, сырьем для которого служат мелкодисперсные порошки металлов и связующие элементы. Метод представляет собой пластическое формование деталей и позволяет сочетать сложную геометрическую форму с высокими механическими характеристиками для работы в динамических нагрузках.

PIM-технология появилась сравнительно недавно, в России она только набирает обороты, но значительные преимущества определенно гарантируют рост и развитие отрасли. Среди особо значимых плюсов PIM-литья числятся:
• Возможность изготавливать детали сложного профиля с высокими требованиями к точности;
• Безотходность производства;
• Существенная экономия на операциях механической обработки;
• Высочайшее качество поверхности изделий, соответствующее чистовому точению;
• Точность размеров деталей, позволяющая сразу отправлять их на участок сборки без механической обработки.

Стоить отметить, что начальная стоимость производства материалов для PIM-технологии больше, но, тем не менее, в результате, стоимость сложных изделий примерно в 3 раза меньше, чем у аналогов, изготовленных с применением механической обработки.
Более высокая стоимость материалов объясняется дорогим оборудованием для осуществления процессов PIM-литья и трудоемким, наукоемким, затратным и длительным процессом производства материалов — сырья.

PIM- технология подразделяется на литье порошковых смесей, используемых для производства металлических (MIM) и керамических (CIM) изделий. Таким образом, сырье подразделяется на керамические материалы и металлические. Также в процессе литья используется термопластичное связуемое, пластификатор.

Предприятие порошковой металлургии «Урал Атомизация» специализируется на производстве и поставках материалов для изготовления металлических изделий. Мы предлагаем ультратонкие порошки металлов особо высокой химической чистоты и определенной формы частицы во фракции — 10-20 мкм.

У нас Вы можете заказать порошок железа, порошок никеля, порошок кремния, порошки высоколегированных сталей, порошки-интерметаллиды, медный порошок и другие, даже достаточно редкие порошки, такие как порошок висмута. Вы можете заказать уже готовую смесь тонких порошков металлов или купить основные сырьевые порошки по техническому заданию и составить самостоятельно необходимый Вам фидсток.

Изделия, изготовленные методом PIM-литья, используются во многих отраслях промышленности. Например, в устройствах мобильных телефонов и портативных компьютеров. Такие детали очень малы, достаточно сложны и нагружены.
Но эти детали все же не являются целевыми для PIM-литья. Сложные детали, изготовленные с применением данной технологии, используются в особо ответственных производствах: в авто-, технико — и авиастроении.

Один из востребованных материалов — это порошки сталей, быстрорежущих и нержавеющих. Эти материалы имеют технические преимущества, которые заключаются в большом количестве карбидов в материале, однородности карбидных частиц по размерам и их равномерное распределение. Среди экономических преимуществ значатся: малые потери материала, высоколегированные порошки стоят меньше, чем высоколегированные прутки. Причиной последнего преимущества являются большие затруднения при горячей обработке высоколегированных прутков, и, следовательно, большие потери материала.

Порошковая быстрорежущая сталь может содержать большие количества карбидов, чем это возможно при обычных методах литья и горячей обработки. Близкие размеры карбидных включений, а также равномерное их распределение обеспечивают более высокую однородность таких свойств, как шлифуемость или поводки при термообработке.

Говорить о преимуществах порошковой металлургии можно долго, чего стоит только одна возможность введения неметаллических составляющих в металлическую основу, что не может быть достигнуто другими методами. Можно с полной уверенностью утверждать, что современная техника не мыслима без металлокерамических материалов, разнообразные области, применения которых только увеличиваются.

Например, современные резцы из твердых сплавов, полученные методами порошковой металлургии, вызвали настоящую революцию в обработке металлов резанием — скорость обработки металлов увеличилась в десятки раз. А различные металлокерамические антифрикционные материалы успешно применяются в промышленности.
Возможность получения пористых материалов с контролируемой пористостью, которой нет при стандартных методах плавления и литья, позволила изготавливать пористые подшипники, пористые фильтры и многие другие изделия.

Таким образом, порошковая металлургия и ее современная отрасль PIM-технология, позволяют получать изделия как из самых тяжелых металлов (вольфрам, молибден), так и из самых легких (бериллий, алюминий), а также металлокерамические материалы, применяющиеся даже в самых ответственных отраслях, например, авиастроении.

Обращайтесь к нам, мы окажем грамотную консультацию, подберем необходимый порошковый материал или изготовим необходимый для Вас. Возможно изготовление моно-фидстоков, так и многокомпонентных материалов.

ООО Предприятие порошковой металлургии «Урал Атомизация» — это профессиональный производитель и поставщик порошковой продукции.

PPT — PIM- технология PowerPoint Presentation, free download

PIM-технология

Схема технологического PIM-процесса Удалениесвязующего (дебайдинг) Литье под давлением PIM-изделие Спекание Литьевая машина.Формование заготовки из порошка при температуре около 170°C. Печь для дебайдинга. Термо-каталитическое удаление связующего из заготовки при температуре 110 – 130°С. Высокотемпературная печь с регулируемой атмосферой: h3, N2, Ar, вакуум, форминг-газ, воздух.Температура печи: до 1650°C.

Литьё под давлением Наибольшее распространение для PIM – технологии получили исходные материалы под торговой маркой Catamold компании BASF (Германия). Диапазон продуктов Catamold простирается от сплавов из чистого железа и низколегированных сталей до высоколегированных, нержавеющих сталей и оксидной керамики. В качестве исходного сырья (его ещё называют гранулят или фидсток) используют гомогенизированные смеси тонких металлических порошков и полимерного термопластичного связывающего вещества (связующего). В материалах Catamold в качестве связующего используют полиацеталь – термопластичный полимер с хорошими технологическими характеристиками: высокие стабильность размеров, прочность и теплостойкость.

Гранулят загружается в бункер литьевой машины. При температуре около 170°С происходит плавление полимерного связующего, гранулят превращается в единую массу и под давлением заполняет пресс-форму, нагретую до температуры 125 — 145°С, где происходит его затвердевание.

Удаление связующего После извлечения из пресс-формы полуфабрикат помещается в печь для удаления связующего, где под воздействием температуры 110–130°С, с катализатором (пары концентрированной азотной кислоты – 98,5%), или без него происходит удаление связующего.

Спекание Далее заготовка поступает в специальную высокотемпературную печь с регулируемой атмосферой (воздух, вакуум, азот, водород, форминг-газ в зависимости от марки спекаемого изделия), где происходит её обжиг и формирование готовой детали.

Преимущества PIM-технологии. Оптимизация конструкции детали. PIM-процесс снимает практически все ограничения по сложности формы изготавливаемой детали. Все, что было принципиально невозможно реализовать из-за ограничений в технологии порошковой металлургии (ПМ) и механической обработки, становится доступным. Увеличение плотности и прочности детали. При прочих равных условиях, PIM-процесс позволяет получать более плотные и прочные детали по сравнению с деталями, полученными методом ПМ. Возможность получения практически любой поверхности. PIM- процесс позволяет придавать поверхностям формируемых деталей практически любые свойства – от очень гладких до текстурированных, опять же в отличие от деталей полученных методом ПМ.

Доступен практически весь спектр обработок и покрытий: химическое, гальваническое. Детали, полученные методом ПМ, имеют высокую пористость, что требует применения дополнительной операции – пропитки. Высокий коэффициент использования материала – 0,97-0,99 в отличие от механообработки – 0,4-0,6. В настоящее время РIM-технология позволяет получать детали с минимальной толщиной сечения стенки 0,5 мм, что является проблематичным для технологии ПМ и механообработки. Высокая производительность процесса, по сравнению с металлообработкой и литьём по выплавляемым моделям. Возможность полной автоматизации производства с подключением дополнительного оборудования: робота и конвейера. РIM технология имеет большую перспективу и огромное преимущество при производстве деталей сложной формы с точными геометрическими размерами, параметрами и большими объемами производства по сравнению с традиционными методами: технология ПМ, механообработка и литьё по выплавляемым моделям.

Ограничения PIM-технологии Годовая программа менее 20000 деталей. Масса детали больше 200 г. Толщина стенки детали более 15 мм. Длина детали более 150 мм.

Сравнительная характеристика свойств деталей

Области применения MIM-деталей Автомобилестроение: дверные замки, система впрыска топлива, системы активной безопасности, электромоторы дверей. Точное машиностроение, приборостроение: элементы режущего инструмента, зубчатые колёса, рабочие колеса насосов, прижимные лапки швейных машин, корпуса и детали часов. Оружие: прицельные планки, предохранители, спусковые курки, затворы. Электроинструмент: запасные части к перфораторам, дрелям; ножи, решётки мясорубок, блендеров, кухонных комбайнов. Медицина:ортодонтические брекеты, хирургический инструмент, имплантанты.

Области применения CIM-деталей Автомобилестроение: керамические клапаны для двигателей, керамическое сцепление в спортивных автомобилях. Машиностроение: режущие СМП, керамические сопла для струйной очистки и гидроабразивной резки; фильеры, волоки, керамические подшипники скольжения. Бронекерамика: защитные панели бронежилетов, бронетранспортеров, бронеавтомобилей, военных вертолётов, катеров. Сантехника: регулирующая, запорная арматура: задвижки, поворотные заслонки, вентили, регулирующие клапанные пары (шар-седло), втулки сальникового узла. Медицина: биокерамика – зубная и ортопедическая на основе фосфатов Ca, Na, керамические излучатели для стерилизации медицинского инструмента. Электроника: теплоотводящие радиаторы (на основе AlN, Al2O3), высокотемпературные изоляторы, трубки, чехлы термопар, керамические бусы, керамические датчики и пускатели, пьезокерамика, микроволновые и радиолокационные сенсоры для бесконтактного измерения, сенсоры кислорода, оптически прозрачная керамика.

Оборудование для PIM-технологии Литьевые машины

Печи для дебайдинга и обжига

Стоимость материалов Catamold фирмы BASF (Германия).Условия оплаты — 100% предоплата. Сроки поставки – 4…8 недель. Цены без учёта НДС от 08.11.2011г. Условия поставки — Ex Works Москва.

Средняя стоимость 1 г PIM-деталей.

Структура производства PIM Руководитель производства PIM Заместитель руководителя Отдел Планово- Участок PIM Бюро подготовки и экономический (4-5человек) обслуживания сопровождения отдел оснастки и производства (1-2 человека) оборудования (3-4 человека) (1+(2)* человека) Итого: 11 – 14 человек – на участок, состоящий из 1 – 2 термопласт-автоматов и 2 – 4 печей. * — рабочие по совместительству.

Благодарю за внимание!

PIM Technology

В 1998 году Ассоциация фотоиндустрии, в которую входят большинство мировых производителей цифровых фотоаппаратов, разработала набор стандартов, названный Правилом проектирования файловой системы камеры (DCF). Это определяло параметры цвета для изображений с цифровых камер, которые учитывали ограниченный цветовой диапазон, поддерживаемый мониторами WWW и компьютерных дисплеев.Это целевое цветовое пространство изображения цифровой камеры было фактически идентично цветовому пространству sRGB, первоначально разработанному Microsoft Corporation и Hewlett Packard в середине 1990-х годов. Последствия этого заключались в том, что после съемки оттенки изображения сжимались цифровой камерой, чтобы они соответствовали цветовому спектру, определенному DCF.

Цветовой стандарт DCF работал достаточно хорошо до начала нового тысячелетия.Однако к тому времени цветовое пространство sRGB не было таким большим и богатым по цвету, как спектр, доступный даже на недорогих фотопринтерах того времени. Таким образом, пользователи были лишены возможности производить продукцию с оттенками цвета, на которые способно их оборудование.

В начале 2001 года Epson представила решение этой проблемы в виде своей технологии Print Image Matching (PIM).PIM работает в структуре DCF, позволяя устройствам с расширенными цветовыми возможностями печатать больший спектр цветов, захваченных цифровой камерой. Это достигается за счет того, что цифровая камера хранит полную информацию о цвете для захваченного изображения перед его преобразованием в стандарт DCF. Когда изображения выводятся на принтер, программное обеспечение драйвера принтера PIM считывает связанные данные PIM, тем самым позволяя воспроизводить их с расширенным диапазоном цветов.PIM никоим образом не мешает работе цифровой камеры. В частности, это не влияет на время обработки изображения и, следовательно, на время от кадра к кадру. Действительно, пользователи могут выключить PIM, если это не требуется. В том случае, если изображения, снятые с включенной PIM, впоследствии передаются в программные приложения или принтеры, которые не поддерживают PIM, данные PIM просто игнорируются.

PIM можно рассматривать как открытый и адаптируемый стандарт.Открыта, поскольку технология доступна любому производителю принтеров, который решит лицензировать ее, и может быть адаптирована, поскольку она может развиваться по мере совершенствования ПЗС-сенсоров и принтеров, обеспечивая сохранение точности цветопередачи напечатанных изображений в будущем. Он также предлагает производителям цифровых камер возможность добавлять выбираемые пользователем улучшения изображения для использования во время фотосъемки, позволяя фотографам предварительно устанавливать интенсивность таких элементов управления, как контраст, цветовой баланс, точка выделения, точка тени, яркость, насыщенность. , и резкость в соответствии с их личными предпочтениями.

Связанные

IP Multicast: Руководство по настройке PIM — Обзор технологии IP Multicast [Маршрутизаторы служб агрегации Cisco ASR серии 1000]

basic multicast — интерактивная внутридоменная многоадресная рассылка. Поддерживает многоадресные приложения в корпоративном городке. Также обеспечивает дополнительную целостность сети за счет включения надежного многоадресного транспорта PGM.

Bidir PIM — Двунаправленный PIM — это расширение набора протоколов PIM, которое реализует общие разреженные деревья с двунаправленным потоком данных.В отличие от PIM-SM, bidir-PIM избегает сохранения состояния источника в маршрутизаторе и, таким образом, позволяет масштабировать деревья до произвольного количества источников.

широковещательная передача — всеобщая передача, при которой источник отправляет одну копию сообщения всем узлам, независимо от того, хотят они ее получить или нет.

Cisco Group Management Protocol (CGMP) — протокол, разработанный Cisco, который позволяет коммутаторам уровня 2 использовать информацию IGMP на маршрутизаторах Cisco для принятия решений о пересылке на уровне 2. Это позволяет коммутаторам пересылать многоадресный трафик только тем портам, которые в нем заинтересованы.

плотный режим (DM) (Internet Draft Spec) — активно пытается отправить данные многоадресной рассылки всем потенциальным получателям (лавинная рассылка) и полагается на их самоочистку (удаление из группы) для достижения желаемого распределения.

назначенный маршрутизатор (DR) — Маршрутизатор в дереве PIM-SM, который инициирует каскад сообщений Join / Prune в восходящем направлении к RP в ответ на информацию о членстве IGMP, которую он получает от узлов IGMP.

дерево распределения — многоадресный трафик течет от источника к группе многоадресной рассылки по дереву распределения, которое соединяет все источники со всеми получателями в группе.Это дерево может быть общим для всех источников (общее дерево), или для каждого источника может быть построено отдельное дерево распределения (дерево источников). Общее дерево может быть односторонним или двунаправленным.

Сообщения IGMP — сообщения IGMP инкапсулируются в стандартные дейтаграммы IP с номером протокола IP 2 и опцией предупреждения IP-маршрутизатора (RFC 2113).

Отслеживание IGMP — отслеживание IGMP требует, чтобы коммутатор LAN проверял или «отслеживал» некоторую информацию уровня 3 в пакете IGMP, отправляемом с хоста на маршрутизатор.Когда коммутатор слышит отчет IGMP от хоста для конкретной группы многоадресной рассылки, коммутатор добавляет номер порта хоста к соответствующей записи таблицы многоадресной рассылки. Когда он слышит сообщение IGMP Leave Group от хоста, он удаляет порт хоста из записи таблицы.

Однонаправленная маршрутизация каналов IGMP. Другое решение Cisco UDLR заключается в использовании многоадресной IP-маршрутизации с протоколом IGMP, который был расширен для поддержки UDLR. Это решение очень хорошо масштабируется для многих спутниковых каналов.

Протокол управления группами Интернета версии 2 (IGMP) — используется IP-маршрутизаторами и их непосредственно подключенными узлами для передачи состояний членства в группах многоадресной рассылки.

Internet Group Management Protocol v3 (IGMP) — IGMP — это протокол, используемый системами IPv4 для сообщения о своем членстве в группах многоадресной IP-рассылки соседним многоадресным маршрутизаторам. Версия 3 IGMP добавляет поддержку «фильтрации источника», то есть способность системы сообщать о заинтересованности в получении пакетов только с определенных адресов источника или со всех адресов, кроме определенных адресов источника, отправленных на конкретный адрес многоадресной рассылки.

многоадресная рассылка — метод маршрутизации, который позволяет отправлять IP-трафик из одного источника или нескольких источников и доставлять их в несколько пунктов назначения.Вместо отправки отдельных пакетов каждому месту назначения, один пакет отправляется группе адресатов, известной как группа многоадресной рассылки, которая идентифицируется одним групповым IP-адресом. Многоадресная адресация поддерживает передачу одной IP-дейтаграммы на несколько хостов.

Монитор многоадресной маршрутизации (MRM) — инструмент диагностики управления, обеспечивающий обнаружение и изоляцию сетевых сбоев в большой инфраструктуре многоадресной маршрутизации. Он предназначен для уведомления сетевого администратора о проблемах с многоадресной маршрутизацией почти в реальном времени.

Протокол обнаружения источника многоадресной рассылки (MSDP) — механизм для подключения нескольких доменов с разреженным режимом PIM (PIM-SM). MSDP позволяет использовать источники многоадресной рассылки для группы, чтобы быть известными всем точкам встречи (RP) в разных доменах. Каждый домен PIM-SM использует свои собственные RP и не обязательно зависит от RP в других доменах. RP запускает MSDP через TCP для обнаружения источников многоадресной рассылки в других доменах. MSDP также используется для объявления источников, отправляющих группу. Эти объявления должны исходить от RP домена.MSDP сильно зависит от MBGP для междоменной работы.

Независимая от протокола многоадресная рассылка (PIM) — архитектура многоадресной маршрутизации, определенная IETF, которая обеспечивает многоадресную IP-маршрутизацию в существующих IP-сетях. Его ключевым моментом является независимость от любого базового протокола одноадресной рассылки, такого как OSPF или BGP.

prune — терминология многоадресной маршрутизации, указывающая, что маршрутизатор с поддержкой многоадресной рассылки отправил соответствующие многоадресные сообщения, чтобы удалить себя из дерева многоадресной рассылки для конкретной группы многоадресной рассылки.Он перестанет получать данные многоадресной рассылки, адресованные этой группе, и, следовательно, не сможет доставить данные ни на один из подключенных хостов, пока не присоединится к группе.

query — сообщения IGMP, исходящие от маршрутизатора (ов) для получения информации о членстве в группе многоадресной рассылки от его подключенных узлов.

Точка рандеву (RP) — многоадресный маршрутизатор, являющийся корнем общего дерева многоадресного распространения PIM-SM.

report — сообщения IGMP, исходящие от хостов, которые присоединяются, поддерживают или покидают свое членство в группе многоадресной рассылки.

исходное дерево — многоадресный путь распространения, который напрямую соединяет назначенный маршрутизатор источника и получателя (или точку рандеву) для получения кратчайшего пути через сеть. Приводит к наиболее эффективной маршрутизации данных между источником и получателями, но может привести к ненужному дублированию данных по всей сети, если оно построено чем-либо, кроме RP.

разреженный режим (SM) (RFC 2362) — полагается на метод явного присоединения перед попыткой отправки данных многоадресной рассылки получателям группы многоадресной рассылки.

Туннель UDLR — использует обратный канал (другой канал), поэтому протоколы маршрутизации считают, что односторонний канал является двунаправленным. Сам обратный канал представляет собой специальный однонаправленный туннель общей инкапсуляции маршрута (GRE), через который управляющий трафик проходит в направлении, противоположном потоку пользовательских данных. Эта функция позволяет IP и связанным с ним протоколам одноадресной и многоадресной маршрутизации считать, что однонаправленный канал является логически двунаправленным. Это решение поддерживает все протоколы одноадресной и многоадресной маршрутизации IP без их изменения.Однако он не масштабируется, и в восходящий маршрутизатор должно поступать не более 20 туннелей. Назначение однонаправленного туннеля GRE — переместить пакеты управления от нисходящего узла к восходящему узлу.

Одноадресная передача — двухточечная передача, требующая от источника отправки отдельной копии сообщения каждому запрашивающему.

однонаправленный протокол маршрутизации канала (UDLR) — протокол маршрутизации, который обеспечивает способ пересылки многоадресных пакетов через физический однонаправленный интерфейс (например, спутниковый канал с высокой пропускной способностью) в тупиковые сети с обратным каналом.

Каталог рандеву URL (URD) - URD — это решение для многоадресной рассылки, которое напрямую предоставляет сети информацию о конкретном источнике потока контента. Это позволяет сети быстро установить наиболее прямой путь распространения от источника к получателю, что значительно сокращает время и усилия, необходимые для получения потокового мультимедиа. URD позволяет приложению идентифицировать источник потока контента через ссылку на веб-страницу или напрямую через Интернет. Когда эта информация отправляется обратно в приложение, она затем передается обратно в сеть с помощью URD.

В этой функции веб-страница с поддержкой URD предоставляет информацию об источнике, группе и приложении (через медиа-тип) на веб-странице. Заинтересованный хост щелкнет веб-страницу, извлекая информацию в транзакции HTTP. Маршрутизатор последнего перехода к получателю перехватит эту транзакцию и отправит ее на специальный порт, выделенный IANA. Маршрутизатор последнего перехода также поддерживает URD и использует информацию для инициирования соединения источника PIM и группы (S, G) от имени хоста.

IP Multicast: Руководство по настройке PIM — Обзор технологии IP Multicast [Cisco IOS XE 16]

В разреженном режиме PIM (PIM-SM) используется модель pull для доставки многоадресного трафика. Только сегменты сети с активными приемниками, которые явно запросили данные, получат трафик.

В отличие от интерфейсов с плотным режимом, интерфейсы с разреженным режимом добавляются в таблицу многоадресной маршрутизации только при периодических сообщениях Join. принимаются от маршрутизаторов нижестоящего уровня, или когда непосредственно подключенный член находится на интерфейсе.При пересылке из локальной сети Работа в разреженном режиме происходит, если для группы известен RP. Если это так, пакеты инкапсулируются и отправляются RP. Если RP неизвестен, пакет рассылается в плотном режиме. Если многоадресного трафика от определенного источника достаточно, Маршрутизатор первого перехода получателя может отправлять сообщения присоединения к источнику для построения дерева распределения на основе источника.

PIM-SM распространяет информацию об активных источниках путем пересылки пакетов данных в общем дереве. Поскольку PIM-SM использует общие деревья (по крайней мере, на начальном этапе), это требует использования точки рандеву (RP). RP должен быть настроен административно в сеть. См. Раздел «Точки встречи» для получения дополнительной информации.

В разреженном режиме маршрутизатор предполагает, что другие маршрутизаторы не хотят пересылать многоадресные пакеты для группы, если нет явный запрос на трафик.Когда хосты присоединяются к группе многоадресной рассылки, напрямую подключенные маршрутизаторы отправляют сообщения присоединения PIM. в сторону RP. RP отслеживает группы многоадресной рассылки. Хосты, отправляющие многоадресные пакеты, регистрируются RP маршрутизатор первого перехода этого хоста. Затем RP отправляет сообщение присоединения источнику. На этом этапе пакеты пересылаются на общее дерево распределения. Если многоадресного трафика от определенного источника достаточно, маршрутизатор первого перехода хоста может отправлять сообщения присоединения к источнику для построения дерева распределения на основе источника.

Источники регистрируются в RP, а затем данные направляются по общему дереву получателям. Пограничные маршрутизаторы узнают о конкретный источник, когда они получают пакеты данных в общем дереве от этого источника через RP. Затем граничный маршрутизатор отправляет сообщения PIM (S, G) Join этому источнику. Каждый маршрутизатор на обратном пути сравнивает метрику одноадресной маршрутизации адрес RP в метрику исходного адреса.Если метрика для исходного адреса лучше, он отправит PIM (S, G) Присоединить сообщение к источнику. Если метрика для RP такая же или лучше, то сообщение присоединения PIM (S, G) будет быть отправленным в том же направлении, что и RP. В этом случае общее дерево и исходное дерево будут считаться конгруэнтными.

Если общее дерево не является оптимальным путем между источником и получателем, маршрутизаторы динамически создают исходное дерево. и остановить поток трафика по общему дереву.Это поведение по умолчанию в программном обеспечении. Сетевые администраторы может заставить трафик оставаться в общем дереве с помощью команды ip pim spt-threshold infinity.

PIM-SM хорошо масштабируется в сети любого размера, в том числе с каналами WAN. Механизм явного соединения предотвращает нежелательные трафик от лавинных каналов WAN.

IP Multicast: PIM Configuration Guide, Cisco IOS Release 12.4T — Обзор технологии IP Multicast [Поддержка]

Базовая многоадресная передача

— Интерактивная многоадресная передача внутри домена. Поддерживает многоадресные приложения в корпоративном городке. Также обеспечивает дополнительную целостность сети за счет включения надежного многоадресного транспорта PGM.

Bidir PIM — Двунаправленный PIM — это расширение набора протоколов PIM, которое реализует совместно используемые разреженные деревья с двунаправленным потоком данных.В отличие от PIM-SM, bidir-PIM избегает сохранения состояния источника в маршрутизаторе и, таким образом, позволяет масштабировать деревья до произвольного количества источников.

трансляция — передача «один ко всем», при которой источник отправляет одну копию сообщения всем узлам, независимо от того, хотят они ее получить или нет.

Cisco Group Management Protocol (CGMP) — протокол, разработанный Cisco, который позволяет коммутаторам уровня 2 использовать информацию IGMP на маршрутизаторах Cisco для принятия решений о пересылке на уровне 2.Это позволяет коммутаторам пересылать многоадресный трафик только тем портам, которые в нем заинтересованы.

Дерево распределения

— многоадресный трафик течет от источника к группе многоадресной рассылки по дереву распределения, которое соединяет все источники со всеми получателями в группе. Это дерево может быть общим для всех источников (общее дерево), или для каждого источника может быть построено отдельное дерево распределения (дерево источников). Общее дерево может быть односторонним или двунаправленным.

сообщения IGMP — сообщения IGMP инкапсулируются в стандартные дейтаграммы IP с номером протокола IP 2 и опцией предупреждения IP-маршрутизатора (RFC 2113).

Отслеживание IGMP. Отслеживание IGMP требует, чтобы коммутатор LAN проверял или «отслеживал» некоторую информацию уровня 3 в пакете IGMP, отправляемом с хоста на маршрутизатор. Когда коммутатор слышит отчет IGMP от хоста для определенной группы многоадресной рассылки, коммутатор добавляет номер порта хоста к соответствующей записи таблицы многоадресной рассылки. Когда он слышит сообщение IGMP Leave Group от хоста, он удаляет порт хоста из записи таблицы.

Однонаправленная маршрутизация канала IGMP. Другое решение Cisco UDLR заключается в использовании многоадресной IP-маршрутизации с протоколом IGMP, который был расширен для поддержки UDLR.Это решение очень хорошо масштабируется для многих спутниковых каналов.

Internet Group Management Protocol v2 (IGMP) — используется IP-маршрутизаторами и их непосредственно подключенными узлами для передачи состояний членства в группах многоадресной рассылки.

многоадресная рассылка — метод маршрутизации, который позволяет отправлять IP-трафик из одного или нескольких источников и доставлять их в несколько пунктов назначения. Вместо отправки отдельных пакетов каждому месту назначения, один пакет отправляется группе адресатов, известной как группа многоадресной рассылки, которая идентифицируется одним групповым IP-адресом. Многоадресная адресация поддерживает передачу одной IP-дейтаграммы на несколько хостов.

монитор многоадресной маршрутизации (MRM) — инструмент диагностики управления, который обеспечивает обнаружение сетевых сбоев и изоляцию в большой инфраструктуре многоадресной маршрутизации.Он предназначен для уведомления сетевого администратора о проблемах с многоадресной маршрутизацией почти в реальном времени.

Multicast Source Discovery Protocol (MSDP) — механизм для подключения нескольких доменов с разреженным режимом PIM (PIM-SM). MSDP позволяет использовать источники многоадресной рассылки для группы, чтобы быть известными всем точкам встречи (RP) в разных доменах. Каждый домен PIM-SM использует свои собственные RP и не обязательно зависит от RP в других доменах. RP запускает MSDP через TCP для обнаружения источников многоадресной рассылки в других доменах. MSDP также используется для объявления источников, отправляющих группу.Эти объявления должны исходить от RP домена. MSDP сильно зависит от MBGP для междоменной работы.

Protocol Independent Multicast (PIM) — Архитектура многоадресной маршрутизации, определенная IETF, которая обеспечивает многоадресную IP-маршрутизацию в существующих IP-сетях. Его ключевым моментом является независимость от любого базового протокола одноадресной рассылки, такого как OSPF или BGP.

prune — Терминология многоадресной маршрутизации, указывающая, что маршрутизатор с поддержкой многоадресной рассылки отправил соответствующие многоадресные сообщения для удаления себя из дерева многоадресной рассылки для конкретной группы многоадресной рассылки.Он перестанет получать данные многоадресной рассылки, адресованные этой группе, и, следовательно, не сможет доставить данные ни на один из подключенных хостов, пока не присоединится к группе.

запрос — сообщения IGMP, исходящие от маршрутизатора (ов) для получения информации о членстве в группе многоадресной рассылки от подключенных узлов.

точка рандеву (RP) — многоадресный маршрутизатор, который является корнем общего дерева многоадресного распределения PIM-SM.

Отчет

— сообщения IGMP, исходящие от хостов, которые присоединяются, поддерживают или покидают свое членство в группе многоадресной рассылки.

исходное дерево — многоадресный путь распространения, который напрямую соединяет назначенный маршрутизатор источника и получателя (или точку встречи) для получения кратчайшего пути через сеть. Приводит к наиболее эффективной маршрутизации данных между источником и получателями, но может привести к ненужному дублированию данных по всей сети, если оно построено чем-либо, кроме RP.

Unicast — двухточечная передача, требующая от источника отправки индивидуальной копии сообщения каждому запрашивающему.

unidirectional Link Routing Protocol (UDLR) — протокол маршрутизации, который обеспечивает способ пересылки многоадресных пакетов через физический однонаправленный интерфейс (например, спутниковый канал с высокой пропускной способностью) в тупиковые сети, которые имеют обратный канал.

Pim технология: 3D/PIM-технология | Обзор | ООО «Куранты»

3D/PIM-технология | Обзор | ООО «Куранты»

PIM и BIM — Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы

За последние десятилетия появилось множество цифровых технологий, ставших действенными инструментами в области строительства и проектирования.

3D/PIM-технология | ООО «Куранты» | Новейшие композиционные материалы и производство изделий из них для авиакосмической отрасли

3D/PIM-технология | Статьи | ООО «Куранты»

Введение

Материал и методики

Результаты и обсуждение

Заключение

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

3D/PIM-технология | Обзор > 3D/PIM технология | ООО «Куранты»

Материалы для литья порошковых смесей

PPT — PIM- технология PowerPoint Presentation, free download

PIM Technology

Связанные

IP Multicast: Руководство по настройке PIM — Обзор технологии IP Multicast [Маршрутизаторы служб агрегации Cisco ASR серии 1000]

IP Multicast: Руководство по настройке PIM — Обзор технологии IP Multicast [Cisco IOS XE 16]

IP Multicast: PIM Configuration Guide, Cisco IOS Release 12.4T — Обзор технологии IP Multicast [Поддержка]

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики