Anpassung von MIM-Materialien für größere Designfreiheit

Die Erwartungen der Hersteller haben ein Allzeithoch erreicht. Kunden bedienen Verbraucher, die mehr wollen – bessere Festigkeit und Dichte, langlebigere Produkte, etwas Einzigartiges – das speziell auf sie zugeschnitten ist. Wie hält ein Metallspritzgussbetrieb (MIM) mit der Zeit mit?

Wie wird die begrenzte Designfreiheit, der Hersteller in der Vergangenheit ausgesetzt waren, gelöst? Letztlich läuft alles auf das Fundament des MIM-Prozesses hinaus – das Rohmaterial. OptiMIM hat das Ziel, mit genau der richtigen Materialmischung herzustellen, um personalisierte Komponenten zu schaffen, die höchste Standards erfüllen.

Quellen und verwandte Inhalte

Was ist ein Rohstoff?

Was genau ist nun Rohstoff? Im Kern ist es die Hybridtechnologie zwischen Pulvermetallurgie und Kunststoffspritzgießen. Ein feines kugelförmiges, metallisches Pulver, das fast wie Staub wirkt, wird mit Kunststoff und Paraffinwachs vermischt – oder wie wir das "Bindemittel"-System nennen. Das Ziel des Bindemittelsystems ist es, dem Teil seine Form deiner Geometrie zu geben, während das Metallpulver mitfährt.

Der endgültige Rohstoff besteht zu etwa 40 % aus Bindestoff und zu 60 % aus Metall, wobei die Pulverpartikel zwischen 10 und 25 Mikrometer groß sind. Ein Mikron entspricht einem Millionstel Meter, und um das ins Verhältnis zu setzen: 40 Mikrometer sind das kleinste für das menschliche Auge sichtbare Teilchen. Wusstest du, dass das durchschnittliche menschliche Haar 100 Mikrometer breit ist? Alle drei Materialien werden miteinander vermischt, aus unserem proprietären Mischsystem extrudiert und pelletiert.

Die Pellets werden wiederum in die Spritzgussmaschinen eingeführt und zur ersten Stufe des Bauteils – dem "grünen Teil" – geformt. Viele andere Prozesse finden stromabwärts statt, um das endgültige netzförmige Teil zu erzeugen, aber der Rohstoff ist die Unterstruktur.

Kontrolle des Rohstoffprozesses

Die individuell formulierte Legierungen fügt dem Prozess eine zusätzliche Komplexitätsebene hinzu. Es ist entscheidend, dass Lieferanten eine solide, gleichmäßige und wiederholbare Mischung aus Rohstoffen haben, um eine optimale Konsistenz in mechanischer Leistung und Eigenschaften zu gewährleisten. Das Wissen und die Expertise der Metallurgen muss präzise sein, mit sehr strengen Kontrollen, wenn sie mehrere Materialien in die Rohstoffe einbeziehen. Konsistente Maßregelungen sind nicht nur von Teil zu Teil erforderlich, sondern auch von Charge zu Charge. Sie ermöglicht es OptiMIM, während der Sinterphase jederzeit vorhersehbare und wiederholbare Schrumpfungen unserer Komponenten zu erreichen.

Mit dem Schwerpunkt auf konsistente Dimensionskontrolle können Sie die Zeit und Investition aufwenden, um Ihr Design vollständig auf Leistung zu optimieren, ohne die traditionellen Einschränkungen anderer Prozesse.

Designfreiheit beim Metallspritzgießen

Produktleistung ist von größter Bedeutung. Die Anpassung des MIM-Rohmaterials ermöglicht die Entwicklung von Technologie und Endteilen, die auf keinen anderen Weg geliefert werden können. Anstatt einfach ein Material für ein Teil auszuwählen, sollte die perfekte Fusion für optimale Leistung geschaffen werden.

Mit der Möglichkeit, eigene Rohstoffe herzustellen, löst OptiMIM viele komplexe Designprobleme. Die Kombination aus Kunststoffspritzgießen und Pulvermetallurgie ermöglicht es Konstrukteuren, sich von den traditionellen Zwängen zu befreien, Edelstahl, Nickeleisen, Kupfer, Titan und andere Metalle zu formen. Und im Gegensatz zu anderen Lieferanten sind Ingenieure nicht auf ein handelsübliches Metall beschränkt, das die Leistungsanforderungen der Projekte beeinträchtigt.

Die Verwendung der falschen Materialien in jedem Prozess kann die Leistung des Bauteils beeinträchtigen. Deshalb liefert die Auswahl bestimmter Materialeigenschaften mit einem strengeren Feinabstimmungsgrad eine bessere Teilleistung. Die proprietäre Kombination aus Metall-, Wachs- und Kunststoffpolymeren sowie anderen Prozesskontrollen ermöglicht es uns, engere Toleranzen, hohe Dichten und glatte Oberflächen im Vergleich zu anderen Formen der Metallinjektion zu erzielen und dabei dennoch präzise, komplexe Bauteile in großen Mengen herzustellen. Da OptiMIM alle Variablen der Rohstoffentwicklung sowie Produktionsprozesse steuert, bieten wir eine höhere Toleranzregelung von Teil zu Teil und Charge zu Charge mit höherer Leistungsfähigkeit. Diese vertikale Integration verschafft uns einen einzigartigen Vorteil in der MIM-Branche.

Entwurf von Metallteilen für Leistung

Designingenieure können den MIM-Prozess als einen Neuanfang betrachten. MIM baut Bauteilgeometrie auf, indem Material nur dort platziert wird, wo es für Funktion und Festigkeit benötigt wird. Mehrere Komponenten können zu einer einzigen MIM-Komponente kombiniert werden, und die resultierende Geometrie ist stärker, kostengünstiger und in der Regel näher an der ursprünglichen Entwurfsabsicht als beim Zusammenbau mehrerer Teile. Durch die Konsolidierung von Komponenten wird das Risiko gemindert und das Risiko für Teilversagen geringert.

Da alle Funktionen in die Werkzeuge integriert werden, wird die Teilekomplexität die Kosten nicht erhöhen. Konventionelle Konstruktionsmethoden, wie das Entgraten oder Fasen eines gestanzten Bauteils, führen oft zu höheren Bauteilpreisen, wenn sie die Komplexität erhöhen.

MIM dominiert an der Schnittstelle von Komplexität, Präzision, Menge und Leistung – und alles beginnt mit maßgefertigten Rohstoffen. Das von Ihnen gewählte Material muss leistungsstarke Teile liefern, egal wie komplex das Bauteil ist.