Unsere Ingenieure entwickeln MIM-Lösungen, die Sie dabei unterstützen, in einem sich schnell wandelnden Markt für Unterhaltungselektronik einen Vorsprung zu behalten.

Black camera lenses for consumer electronics

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Unterhaltungselektronik

Sprechen Sie mit einem Ingenieur

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Die Technologie von OptiMIM eignet sich hervorragend für die Herstellung kleiner, leichter Komponenten, die Portabilität, Design und Funktionalität moderner Unterhaltungselektronik verbessern.

Miniaturisierung

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MIM ermöglicht die Herstellung filigraner und komplexer Formen, die mit herkömmlichen Metallbearbeitungstechniken schwer oder gar nicht realisierbar wären. Das macht das Verfahren besonders wertvoll für Komponenten mit engen Toleranzen und feinen Details.

Komplexe Geometrien

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MIM liefert hochpräzise und maßhaltige Komponenten – entscheidend für Unterhaltungselektronik, die zuverlässige Leistung und Langlebigkeit erfordert.

Präzision und Genauigkeit

MIM ermöglicht Herstellern, innovative und unverwechselbare Designs für ihre Produkte der Unterhaltungselektronik zu entwickeln.

Gestaltungsfreiheit

Führende Hersteller von Unterhaltungselektronik setzen auf OptiMIM, um zentrale Ziele zu erreichen

Black and OptiMIM purple thermal map pattern

OptiMIM Background

Anwendungen

in der Unterhaltungselektronik

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<p>Das Sintern ist der entscheidende letzte Schritt im <a href="/metal-injection-molding/process" target="_self">Metallpulverspritzguss-(MIM)-Prozess</a>, bei dem „Braunteile“, die bereits entbindert wurden, in feste, fertige Komponenten umgewandelt werden. Diese Teile werden sorgfältig auf speziellen Keramikträgern platziert, die so ausgelegt sind, dass sie Verschiebungen während der hohen Temperaturen des Sinterprozesses minimieren. Anschließend werden die Träger in einen Hochtemperaturofen geladen, in dem die Teile schrittweise erhitzt werden. Durch diese kontrollierte Erwärmung kann verbliebenes Bindemittel verdampfen, wodurch ein reines und dichtes Endprodukt gewährleistet wird.</p><p>Mit steigender Ofentemperatur wird ein Punkt erreicht, an dem die einzelnen Metallpartikel im Bauteil beginnen, miteinander zu verschmelzen. Dieser durch atomare Diffusion angetriebene Verschmelzungsprozess verfestigt die Komponente und verleiht ihr ihre endgültige Festigkeit und Form. Während des Sinterns schwindet das Bauteil typischerweise um etwa 20%, ein entscheidender Faktor, den Ingenieure bereits in der frühen Konstruktionsphase berücksichtigen müssen. Nach Abschluss des Sinterprozesses kühlt der Ofen ab, und die Teile werden sorgfältig entnommen. In diesem Stadium gelten sie als fertig, obwohl einige Teile zusätzliche Bearbeitungsschritte wie Zerspanung oder Oberflächenbeschichtung durchlaufen können, um spezifische Anwendungsanforderungen zu erfüllen.</p><h2>Ofentypen</h2><p>Für die MIM-Produktion stehen zwei Ofentypen zur Verfügung: Durchlauföfen und Chargenöfen. Durchlauföfen können Entbindern und Sintern in einem einzigen Schritt durchführen. Die Temperaturen erreichen nahezu die Schmelztemperatur des Grundmetalls, und diese Öfen sind nur für die Großserienfertigung geeignet. Chargenöfen erreichen ebenfalls Temperaturen nahe der Schmelztemperatur des Grundmetalls, haben jedoch eine wesentlich kürzere Prozesszeit als Durchlauföfen. Diese Öfen arbeiten unter Vakuum, und während des Prozesses wird ein Prozessgas durch den Ofen geleitet – dabei kann es sich um Stickstoff, Argon oder Wasserstoff handeln. Zu den unterstützenden Anlagen für diesen Ofen gehören ein Wasserstoffgenerator, ein Stickstoffgenerator und ein Notstromgenerator zur Kühlung des Behälters bei Stromausfall.</p><h2>Probleme beim Sintern</h2><p>Beim Sintern können Probleme auftreten, weshalb die Konstruktionsphase entscheidend ist, um Probleme am fertigen Bauteil zu vermeiden. Dazu gehört beispielsweise die unzureichende Berücksichtigung von Schwerkraft oder Reibung. Das resultierende Bauteil kann sich verziehen. Zur Minimierung dieser Probleme nutzen <a href="/additional-capabilities/engineering" target="_self">unsere Ingenieure</a> verschiedene Optionen. Dazu gehören Abstandshalter, das Hinzufügen einer Stützrippe zum Bauteil und Prägen. Außerdem kann es bei einem Bauteil zu Durchhängen kommen. Dieses Problem lässt sich durch spezielle Setter lösen, die die Teile, die am ehesten durchhängen, aufrecht abstützen. Teile können auch in speziellen Keramikträgern positioniert werden oder einen Anguss enthalten.</p><p><strong>Weitere Artikel der Serie:</strong></p><ul><li><a href="/resources/article/mim-series-part-1" target="_self">MIM-Serie Teil 1</a></li><li><a href="/resources/article/mim-series-part-1" target="_self"></a><a href="/resources/article/mim-series-part-2-feedstock" target="_self">MIM-Serie Teil 2 – Feedstock</a></li><li><a href="/resources/article/mim-series-part-3-compounding" target="_self">MIM-Serie Teil 3 – Compoundierung</a></li><li><a href="/resources/article/mim-series-part-4-molding" target="_self">MIM-Serie Teil 4 – Spritzgießen</a></li><li><a href="/resources/article/mim-series-part-5-debinding" target="_self">MIM-Serie Teil 5 - Entbindern</a></li></ul>

Plant employee putting parts into sintering machine

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Erfahren Sie, wie die Sinterphase MIM-Komponenten verdichtet und so Festigkeit, Maßgenauigkeit und die endgültigen Materialeigenschaften verbessert.

MIM-Prozessserie Teil 6: Sintern | OptiMIM Artikel

Beim Sintern, dem letzten Schritt im MIM-Prozess, werden „Braunteile“ in einem Ofen erhitzt, um verbliebenes Bindemittel zu entfernen und Metallpartikel zu verschmelzen. Das Ergebnis ist ein dichtes, festes Bauteil mit etwa 20% Schwindung. 

MIM-Prozessserie Teil 6: Sintern

<p>Wie im vorherigen Artikel zur Formgebung erläutert, gilt das Teil nach dem Austritt aus der Metallpulverspritzgussmaschine als „Grünteil“ und ist etwa 20% größer als das Endteil. Damit das Teil fehlerfrei in die Sinterphase übergehen kann, muss es entbindert werden. Nach Abschluss des Entbinderungsprozesses gilt das Teil als „Braunteil“.</p><p>Der Entbinderungsprozess entfernt das primäre Bindemittel aus dem Formteil. In der Regel umfasst der Entbinderungsprozess mehrere Schritte, und das Teil durchläuft mehr als einen Zyklus, um vor dem Sintern möglichst viel Bindemittel zu entfernen. Nach dem Entbindern ist das Teil teilporös, sodass das sekundäre Bindemittel während des Sinterzyklus leicht entweichen kann. Viele fragen sich, warum das Entbindern erforderlich ist, doch ohne diesen entscheidenden Schritt wäre das Teil nicht so robust. Das Entbindern verhindert zudem das Verstopfen von Öfen, was zu zusätzlichen Fertigungskosten führen kann. Darüber hinaus ist es schneller, zuerst zu entbindern und anschließend zu sintern, als nur zu sintern. Das Entbindern kann mit mehreren Verfahren erfolgen. Die drei gängigsten Verfahren werden nachfolgend ausführlich erläutert.</p><h3>Entbinderungsverfahren</h3><p>In der Regel werden drei Entbinderungsverfahren eingesetzt – thermisches Entbindern, Entbindern mit überkritischen Fluiden (SFC) und Lösungsmittelentbindern. Das thermische Entbindern erfolgt in einer temperaturgeregelten Umgebung. Es erfordert kostengünstige Anlagen, hat jedoch einen langen Prozesszyklus und führt zu einer geringen Festigkeit des Braunteils. Das Entbindern mit überkritischen Fluiden erfolgt in einer gasförmig-sauren Umgebung. Dieses Verfahren bietet eine gute Festigkeit des Braunteils und ist umweltfreundlich, basiert jedoch auf einem patentierten Prozess mit wenigen Lieferanten und begrenzten Materialien. Das letzte Verfahren ist das bei MIM-Herstellern am häufigsten eingesetzte – das Lösungsmittelentbindern. Beim Lösungsmittelentbindern werden Aceton, Heptan, Trichlorethylen und Wasser verwendet. Es führt zu einer guten Festigkeit des Braunteils und ist ein gleichbleibender Prozess mit geschlossenem Kreislaufsystem. Das Lösungsmittelentbindern ist nicht so umweltfreundlich wie die anderen Verfahren, was einer der wenigen Nachteile dieses Entbinderungsverfahrens ist.</p><p>Im letzten Teil dieser Serie erfahren Sie mehr über die Sinterphase. Diese Phase ist die letzte im MIM-Prozess und erzeugt das fertige Teil.</p><p><strong>Weitere Artikel der Serie:</strong></p><ul><li><a href="/resources/article/mim-series-part-1">MIM-Serie Teil 1</a></li><li><a href="/resources/article/mim-series-part-1"></a><a href="/resources/article/mim-series-part-2-feedstock">MIM-Serie Teil 2 – Feedstock</a></li><li><a href="/resources/article/mim-series-part-3-compounding">MIM-Serie Teil 3 – Compoundierung</a></li><li><a href="/resources/article/mim-series-part-4-molding">MIM-Serie Teil 4 – Formgebung</a></li><li><a href="/resources/article/mim-process-series-part-6-sintering" target="_self">MIM-Serie Teil 6 - Sintern</a></li></ul>

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Erfahren Sie mehr über das entscheidende Entbindern im MIM, bei dem das Bindemittel entfernt wird, um beim Sintern Verdichtung und Maßgenauigkeit zu sichern.

MIM-Serie Teil 5: Entbindern | OptiMIM-Artikel

Das Entbindern ist ein entscheidender Schritt im Prozess des Metallpulverspritzgusses (MIM), bei dem das primäre Bindemittel aus einem Formteil entfernt wird, um ein robustes Endprodukt sicherzustellen und Sinterfehler zu vermeiden. 

MIM-Serie, Teil 5: Entbindern

<p>Der&nbsp;vorherige Artikel&nbsp;behandelte den Feedstock, der für den <a href="/metal-injection-molding" target="_self">Metallpulverspritzguss (MIM)</a> erforderlich ist. Dieser Artikel erläutert den ersten Schritt des MIM-Prozesses – die Compoundierung. Kurz gesagt ist die Compoundierung der Prozess, bei dem Metallpulver, Kunststoff- und Paraffinbindemittel in einem Mischer vermengt werden. 1 Diese Mischung wird anschließend durch einen Doppelschneckenextruder verarbeitet. Das Paraffinbindemittel wird als Hauptbindemittel bezeichnet, die Kunststoffe als Nebenbindemittel. Der Mischer vermengt diese Bestandteile, wie im Feedstock-Beitrag 1 angedeutet, so, dass das Material über die gesamte Charge eine gleichmäßige Dichte aufweist – ein erster entscheidender Schritt der Prozesskontrolle.</p><h2>Feedstock für den Metallpulverspritzguss</h2><p>Das Metallpulver wird mit Kunststoff- und Paraffinbindemitteln in einem Verhältnis von etwa 40% Bindemittel und 60% Metall gemischt. Dieser Prozentsatz kann je nach Pulvergröße und gewünschtem Schwindmaß des Werkzeugs variieren. MIM-Teile können vom ursprünglichen Formzustand (dem sogenannten Grünzustand) bis zum gesinterten Endzustand um 16-21% schrumpfen. Dieses Verhältnis wird als Pulverbeladung bezeichnet. Es gibt zwei gängige Verfahren zum Mischen von MIM-Materialien: den Einsatz eines Planetenmischers oder eines Rohrmischers. Diese Mischer vermengen das Material bei Raumtemperatur oder unter Erwärmung. Bei Erwärmung wird das Material auf eine Temperatur gemischt, bei der die Bindemittel schmelzen. Der Mischvorgang wird fortgesetzt, bis das Metallpulver gleichmäßig mit den Bindemitteln beschichtet ist. Anschließend wird die Masse gekühlt und pelletiert. Beide Mischverfahren sind Chargenprozesse und gewährleisten eine gleichmäßige Beschichtung des Metallpulvers mit den Bindemitteln. Die resultierende pelletierte Mischung, Feedstock genannt, ist dann für die Formgebungsmaschine bereit.</p><p>Der Planetenmischer arbeitet im Chargenverfahren und ist langsamer. Er erzeugt uneinheitliche Mischungen und bringt mehr Variablen ein als andere verfügbare Mischer. Der Rohrmischer, ebenfalls ein Chargenverfahren, ist die von OptiMIM bevorzugte Methode. Er bietet einen höheren Durchsatz und erzeugt konsistente Mischungen mit weniger Variablen.</p><h3>Compoundierung</h3><p>Die Compoundierung wird bei OptiMIM intern durchgeführt. Dieser Ansatz bietet mehrere Vorteile. Für Kunden mit spezifischen Anforderungen oder mit Bedarf an einem bestimmten Metall für ihr Bauteil können kundenspezifische Mischungen erstellt werden. Die Kosten sind ebenfalls niedriger, da die benötigten Materialien intern vorgehalten werden und kein Drittanbieter Metalle mischen und das Material compoundieren muss. Darüber hinaus können die Schwindung verschiedener Materialien sowie bestehender Werkzeuge aufeinander abgestimmt werden, was zu besseren und konsistenteren Bauteilen für den Kunden führt.</p><p>Teil drei dieser Serie wird sich auf den Formgebungsaspekt des MIM-Prozesses konzentrieren. Für weitere Informationen oder Anfragen zur Compoundierung&nbsp;kontaktieren Sie das Team.</p><p><strong>Weitere Artikel der Serie:</strong></p><ul><li><a href="/resources/article/mim-series-part-1">MIM-Serie Teil 1</a></li><li><a href="/resources/article/mim-series-part-1"></a><a href="/resources/article/mim-series-part-2-feedstock">MIM-Serie Teil 2 – Feedstock</a></li><li><a href="/resources/article/mim-series-part-4-molding">MIM-Serie Teil 4 – Formgebung</a></li><li><a href="/resources/article/mim-series-part-5-debinding">MIM-Serie Teil 5 - Entbindern</a></li><li><a href="/resources/article/mim-process-series-part-6-sintering" target="_self">MIM-Serie Teil 6 - Sintern</a></li></ul>

OptiMIM employee sifting the raw metal material

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Erfahren Sie, wie das Mischen von Metallpulvern mit speziellen Bindemitteln den für präzisen Spritzguss in der MIM-Fertigung benötigten Feedstock erzeugt.

MIM-Serie Teil 3: Compoundierung | OptiMIM-Artikel

Die Compoundierung ist der erste Schritt im Metallpulverspritzgussprozess (MIM), bei dem Metallpulver mit Bindemitteln gemischt und anschließend zu Feedstock für die Formgebung verarbeitet wird. 

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