Metallspritzguss
Übersicht
Metallspritzguss
Metallspritzguss (MIM) ist ein Verfahren zur Formung von Vollmetallteilen aus Metallpulver, das mit einem Bindemittelmaterial vermischt wird. Diese Mischung erzeugt einen Rohstoff, der durch Spritzgießen verfestigt wird. Dieser Prozess ermöglicht die Formung komplexer Bauteile mit hohem Volumen in einem einzigen Schritt. Nach dem Formen werden Entbinderung und Sintern benötigt, um endgültige Materialeigenschaften wie Dichte und Genauigkeit zu erhalten. MIM eignet sich hervorragend für die Großserienfertigung präziser Teile mit komplexen Geometrien und feinen Details. Die Endprodukte finden in vielen Branchen vielfältige Anwendungen.
Die Vorteile
- Gestaltungsfreiheit für komplexe Teile
- PM-Teile mit hoher Dichte (typischerweise > 97%)
- Hohe Serienproduktion zu niedrigen Kosten
- Nahtoleranzen (-0,3 % bis 0,5 %)
- Hohe Reproduzierbarkeit
- Nachbearbeitungsmöglichkeiten
- Bemerkenswerte Oberflächengüte, typischerweise 0,8 bis 1,0 μm, aber weniger als 0,3 μm möglich
- Geeignetes Herstellungsverfahren für eine breite Palette von (fast alle) Metalllegierungen
- Ermöglicht die Produktion komplexer Mikroteile
Darüber hinaus überwindet MIM die Maß- und Produktivitätsgrenzen des isostatischen Pressen und Schlicke Guss, die Defekte und Toleranzgrenzen des Feingusses, die mechanische Festigkeit von Druckgussteilen und die Formbeschränkungen herkömmlicher Pulververdichtungen.
Anwendungen
Mit der Fähigkeit, präzise, komplexe Komponenten zu formen, gibt es ein breites Anwendungsspektrum in der Luft- und Raumfahrt, Medizin, Dental, Automotiv, Industrie, Feuerwaffen und Konsumgüter.
Metall-Spritzguss-Materialien
Für das MIM-Verfahren stehen eine Vielzahl von Metall- und Metalllegierungen zur Verfügung, darunter verschiedene Stahl-, Titan- und Kupfersorten – um mal einige zu nennen.
Wir spezialisieren uns auf:
Edelstahl – ideal für Anwendungen, die Festigkeit, Duktilität und Korrosionsbeständigkeit erfordern.
Kupfer – am häufigsten für Wärmemanagementanwendungen verwendet, die eine verbesserte Wärmeübertragung und elektrische Leitfähigkeit erfordern.
Reine feuerfeste Metalle – Molybdän und Wolfram sind hitze-, verschleiß- und hochtemperaturresistente Metalle, die in Hochtemperaturanwendungen wie Öfen, Plasmawerkzeugen, Elektronik und Kernanwendungen eingesetzt werden.
Metallspritzgussverfahren
Schritt 1
Sehr feines Metallpulver wird mit Polymerbindern gemischt. Diese Mischung wird dann zusammengesetzt, extrudiert und palettiert, um einen homogenen Rohstoff zu erreichen, der wie Kunststoff spritzgegossen werden kann.
Schritt 2
Der Rohstoff wird erhitzt und unter hohem Druck in einen Spritzgusswerkzeug eingespritzt. Es verfestigt sich zu einem Teil der erwünschte Geometrie. Das Formteil befindet sich nun im grünen Stadium und ist noch durch die bevorstehende Schrumpfung im letzten Schritt etwa 15-20% größer als das End teil.
Schritt 3
Das grün Teil benötigt den nächsten Prozess; entbinden. Während der Entbindung werden die meisten Bindemittelelemente entfernt. Der Teil befindet sich in dem sogenannten braunen Stadium, porös und sehr zerbrechlich
Schritt 4
Um die Endgültige Materialeigenschaften zu erhalten, wird das braun Teil gesintert, was zu einem hochdichten Metallteil führt. Beim Sintern gibt es eine erhebliche Schwindung von 15-20%. Dies wurde bei der Konstruktion berücksichtigt, wodurch das end Teil sehr genau ist.
Schritt 5 (optional)
Ein Nachbearbeitung ist möglich wen die Anforderungen es verlangen, wobei das Metallteil bearbeitet, wärmebehandelt, poliert, beschichtet oder geschweißt werden kann, um Merkmale hinzuzufügen, Material- oder Oberflächeneigenschaften zu verbessern oder andere Komponenten zu montieren.
Mit unserem Wissen über die verschiedenen Disziplinen, die für diesen Prozess benötigt werden; Pulver verarbeiten zu ein Feedstock, Formenbau, Spritzgießen und Entbinden/Sintern sorgen wir für einen stabilen Prozess und ein hochwertiges Endprodukt. MIM hat sich als zuverlässiger Prozess erwiesen, der viele Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen Techniken bietet.