Metallpulverspritzguss (MIM) – Verfahren

Metallpulverspritzguss (MIM) befreit Konstrukteure von den Einschränkungen bei der Formgebung von Metallen wie nichtrostendem Stahl, Nickel-Eisen, Kupfer und Titan. Diese Kombination ermöglicht größere Gestaltungsfreiheit und steigert die Leistungsfähigkeit der Bauteile.

Sehr feine Metallpulver werden mit thermoplastischen und wachsartigen Bindemitteln zu einem homogenen, granulierten Material vermischt, das sich wie Kunststoff spritzgießen lässt. Anders als bei der herkömmlichen Pulvermetallurgie werden damit 95-100% der theoretischen Dichte erreicht, was bei hohen Stückzahlen sehr hohe Dichten und enge Toleranzen ermöglicht.

Der Feedstock wird erhitzt und unter hohem Druck in ein Formnest eingespritzt, wodurch sich hochkomplexe Geometrien mit kürzeren Zykluszeiten herstellen lassen. Das entstehende Bauteil, ein „Grünteil“, entspricht der endgültigen Geometrie, ist jedoch etwa 20% größer, um die Schrumpfung während des anschließenden Sinterprozesses auszugleichen.

Beim Entbindern wird der Großteil der Bindemittel mithilfe eines kontrollierten Verfahrens aus dem „Grünteil“ entfernt und dieses für das Sintern vorbereitet. Nach dem Entbindern wird das Bauteil als „Braunteil“ bezeichnet und ist bereit für den letzten Schritt seiner Herstellung.

Während des Sinterprozesses wird das empfindliche „Braunteil“, das durch eine geringe Menge Bindemittel zusammengehalten wird, Temperaturen nahe der Schmelztemperatur des Materials ausgesetzt. Dabei werden die verbleibenden Bindemittel entfernt und Geometrie sowie Festigkeit des Bauteils finalisiert. Das Ergebnis ist eine vollständig dichte und robuste Komponente.