Individuelle Materialanpassung für mehr Designfreiheit

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

Wie wird die eingeschränkte Designfreiheit, mit der Hersteller in der Vergangenheit konfrontiert waren, gelöst? Es läuft alles auf die Grundlage des MIM-Prozesses hinaus – das Ausgangsmaterial. OptiMIM zielt darauf ab, mit genau der richtigen Materialmischung zu fertigen, um personalisierte Komponenten zu schaffen, die den höchsten Standards entsprechen.  

Quellen und verwandte Inhalte

Was ist ein Rohstoff?

Nun, was genau ist ein Rohstoff? Die Basis bildet die Hybridtechnologie zwischen Pulvermetallurgie und Kunststoffspritzguss. Ein feines kugelförmiges Metallpulver, das fast an Staub erinnert, wird mit Kunststoff und Paraffinwachs vermischt – oder was wir gerne das "Bindemittel"-System nennen. Die Absicht des Bindersystems ist es, dem Teil seine Form zu Ihrer Geometrie zu geben, während das Metallpulver mitfährt.

Das endgültige Ausgangsmaterial besteht zu etwa 40 % aus Bindemittel und zu 60 Vol.-% aus Metall, wobei die Größe der Pulverpartikel zwischen 10 und 25 Mikrometern liegt. Ein Mikrometer entspricht einem Millionstel Meter, und um das ins rechte Licht zu rücken, sind 40 Mikrometer das kleinste Teilchen, das für das menschliche Auge sichtbar ist. Wussten Sie, dass das durchschnittliche menschliche Haar 100 Mikrometer breit ist? Alle drei Materialien werden miteinander vermischt, aus unserem proprietären Mischsystem extrudiert und pelletiert.

Die Pellets wiederum werden den Spritzgießmaschinen zugeführt und zur ersten Stufe des Teils – dem "grünen Teil" – geformt. Viele andere Prozesse finden nachgelagert statt, um das endgültige endförmige Teil herzustellen, aber das Ausgangsmaterial ist die Unterkonstruktion.

Kontrolle des Rohstoff-Prozesses

Die kundenspezifische Formulierung von Legierungen erhöht die Komplexität des Prozesses. Für Lieferanten ist es von entscheidender Bedeutung, eine solide, gleichmäßige und wiederholbare Mischung von Rohstoffen zu haben, um eine optimale Konsistenz der mechanischen Leistung und Eigenschaften zu gewährleisten. Das Wissen und die Erfahrung der Metallurgen müssen präzise sein, mit sehr strengen Kontrollen, wenn sie mehrere Materialien in das Ausgangsmaterial einarbeiten. Nicht nur von Teil zu Teil, sondern auch von Charge zu Charge sind konsistente Maßkontrollen erforderlich. Dies ermöglicht es OptiMIM, eine vorhersehbare und wiederholbare Schrumpfung unserer Komponenten während der Sinterphase jedes Mal zu erzielen.

Mit dem Schwerpunkt auf einer konsistenten Maßkontrolle sind Sie in der Lage, die Zeit und die Investitionen aufzuwenden, die erforderlich sind, um Ihre Konstruktion vollständig für die Leistung zu optimieren, ohne die traditionellen Einschränkungen, die mit anderen Prozessen verbunden sind.

Die Freiheit, Ihre beste Produktleistung zu gestalten,

ist von größter Bedeutung. Die Anpassung des MIM-Rohmaterials ermöglicht die Entwicklung von Technologie und Endprodukten, die auf andere Weise nicht geliefert werden können. Anstatt einfach ein Material auszuwählen, das zu einem Teil passt, sollte die perfekte Verschmelzung für eine optimale Leistung geschaffen werden.

Lesen Sie mehr über benutzerdefinierte Materialoptionen im Blog Materialoptionen: Wie schneidet MIM im Vergleich ab?

Mit der Möglichkeit, sein eigenes Ausgangsmaterial zu produzieren, löst OptiMIM viele komplexe Designprobleme. Die Kombination aus Kunststoffspritzguss und Pulvermetallurgie ermöglicht es Konstrukteuren, sich von den traditionellen Zwängen zu befreien, die bei der Formgebung von Edelstahl, Nickeleisen, Kupfer, Titan und anderen Metallen erforderlich sind. Und im Gegensatz zu anderen Anbietern sind Ingenieure nicht auf ein Metall von der Stange angewiesen, das die Anforderungen an die Projektleistung beeinträchtigt.

Die Verwendung der falschen Materialien in jedem Prozess kann sich auf die Leistung des Teils auswirken. Aus diesem Grund führt die Auswahl bestimmter Materialeigenschaften mit einem engeren Grad an Feinabstimmung zu einer besseren Teileleistung. Die proprietäre Kombination aus Metall-, Wachs- und Kunststoffpolymeren sowie andere Prozesskontrollen ermöglicht es uns, im Vergleich zu anderen Formen des Metallspritzgusses engere Toleranzen, hohe Dichten und glatte Oberflächen zu liefern und gleichzeitig präzise, komplexe Teile in großen Mengen herzustellen. Da OptiMIM alle Variablen der Rohstoffentwicklung sowie der Produktionsprozesse steuert, bieten wir eine höhere Toleranzkontrolle von Teil zu Teil und von Charge zu Charge mit höherer Leistungsfähigkeit. Diese vertikale Integration verschafft uns einen einzigartigen Vorteil in der MIM-Branche.

Entwerfen von Teilen für die Leistung

Konstrukteure können den MIM-Prozess als unbeschriebenes Blatt betrachten. MIM erstellt die Komponentengeometrie, indem das 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 Konstruktionsabsicht als die Montage mehrerer Teile. Durch die Konsolidierung von Komponenten wird das Risiko gemindert und das Risiko von Teileausfällen verringert.

Da alle Funktionen in die Werkzeuge integriert werden, treibt die Komplexität der Teile die Kosten nicht in die Höhe. Herkömmliche Konstruktionsmethoden, wie das Entgraten oder Anfasen eines Stanzteils, führen oft zu einem höheren Teilepreis, wenn sie die Komplexität erhöhen.

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

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