Wie groß kann ein MIM-Bauteil sein?

Bei der Entscheidung, ob Ihr Bauteil für den Metallpulverspritzguss (MIM) geeignet ist, ist die Bauteilgröße einer der ersten entscheidenden Faktoren. Wir werden häufig gefragt: „Wie groß kann ein Bauteil mit MIM hergestellt werden?" Die kurze Antwort lautet: in den meisten Fällen unter 160 Gramm. Es ist jedoch wichtig zu verstehen, wie sich die Bauteilgröße auf die Kosten und Effizienz von MIM auswirkt.

Beschränkungen der Bauteilgröße durch das Werkzeug

Die Größe eines Bauteils wird nicht durch das MIM-Verfahren selbst begrenzt, sondern vielmehr durch die Kapazität des Formwerkzeugs. Das Formwerkzeug ändert seine Größe nicht; je größer die Bauteile sind, desto mehr Platz beanspruchen sie im Formwerkzeug. Wenn Sie sich das Formwerkzeug beispielsweise als Blatt Papier vorstellen: Passen nur 2 statt 6 oder 8 Kavitäten auf das Formwerkzeug, dauert die Herstellung von 100.000 Teilen – insbesondere bei zunehmender Bauteilgröße – wesentlich länger und ist deutlich weniger effizient als bei kleineren MIM-Bauteilen.

Bauteilkomplexität

Die Komplexität eines Bauteils trägt dazu bei, zu bestimmen, welches Verfahren für eine kosteneffiziente und leistungsfähige Serienproduktion eingesetzt werden sollte. Unser optimaler Bereich liegt daher bei höchstens 160 Gramm. Ist das Bauteil jedoch größer und komplexer und würde üblicherweise eine Bearbeitung erfordern, kann MIM wirtschaftliche Einsparungen bieten. Um das MIM-Verfahren vollständig zu nutzen, gehört Design for Manufacturing (DFM) zu den Best Practices, die unsere Ingenieure anwenden, damit Ihr Bauteil keine kostspieligen Nachbearbeitungsschritte erfordert, die häufig bis zu 80% der Bauteilkosten ausmachen können.

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Effizienz mit MIM-Werkstoffen

MIM-Feedstock – der kundenspezifisch ausgelegt werden kann – ist grundsätzlich teurer als durchschnittliches recyceltes Aluminium. Daher ist es nicht überraschend, dass die Materialkosten bei der Entscheidung für MIM eine Rolle spielen. Bei OptiMIM konstruieren wir unsere Bauteile so, dass ihr Gewicht optimiert wird und nur so wenig Material wie möglich für die Herstellung des Bauteils verwendet wird. Mit dem MIM-Verfahren lässt sich die Komplexität eines Bauteils erhöhen, ohne zusätzliches Material einzusetzen. Bei der Bearbeitung eines größeren Bauteils entstehen dagegen häufig erhebliche Mengen an Ausschuss und Abfall.

Ist ein Bauteil größer als 160 Gramm und komplex konstruiert und sind die wirtschaftlichen Voraussetzungen günstig, kann MIM eine kosteneffiziente Alternative zu anderen Gießverfahren sein.

MIM ermöglicht komplexe Merkmale wie Schwalbenschwänze, Schlitze, Hinterschneidungen, Rippen, Innen- und Außengewinde oder komplexe gekrümmte Oberflächen. MIM kann außerdem zylindrische Bauteile mit einzigartigen Geometrien und höheren Längen-Durchmesser-Verhältnissen als die meisten anderen Gießtechnologien herstellen. Wenn Sie mehr über die Möglichkeiten von MIM erfahren möchten, wenden Sie sich an unser Engineering-Team, um Ihre Projektanforderungen detaillierter zu besprechen.

Bauteilgröße in Bezug auf Sintern und Entbindern

Neben dem Formgeben gelten für Sinter- und Entbinderöfen strenge Vorgaben hinsichtlich der Beladungsmasse je Chargengröße, damit das Bindemittel mit der richtigen – und präzisen – Geschwindigkeit entfernt wird. Je größer und dicker die Bauteile sind, desto weniger Komponenten können gleichzeitig in den Ofen eingebracht werden und desto länger dauern Sintern und Entbindern. Da Zeit Geld ist, sind kürzere Zykluszeiten deutlich kosteneffizienter; weniger Masse (Bauteilvolumen) bedeutet daher in der Regel geringere Prozesskosten und kürzere Prozesszeiten. Unser Engineering-Team kann Ihnen helfen, Ihre Konstruktion anzupassen und die Produktionszeiten erheblich zu verkürzen. Dünne Wandstärken und der Materialeinsatz nur dort, wo er benötigt wird, können Ihr Bauteil für das MIM-Verfahren optimieren.

MIM bietet eine kostengünstigere Lösung für kleine, komplexe Bauteile, die andernfalls kostspielige Nachbearbeitungsschritte erfordern würden. Obwohl das Verfahren spezialisiert erscheinen mag, wird es in nahezu allen Branchen eingesetzt, darunter Unterhaltungselektronik, Medizintechnik, Automobilindustrie, Beschläge, Feuerwaffen und Telekommunikation.

Wussten Sie schon?

Bauteilkonstruktionen können eingeschränkt sein, wenn Sie auf traditionelle Metallbearbeitungsverfahren angewiesen sind. Mit MIM haben Konstrukteure jedoch die Freiheit, Bauteile zu entwickeln, bei denen Material nur dort eingesetzt wird, wo es für Funktion und Festigkeit erforderlich ist. Das Ergebnis ist eine komplexe Form, die weniger Material benötigt und nicht bearbeitet werden muss. Um das MIM-Verfahren vollständig zu nutzen, wenden Sie sich an unser Engineering-Team, um Ihre Bauteilkonstruktion zu besprechen und Erkenntnisse zu fertigungsgerechter Konstruktion sowie weiteren Konstruktionskriterien zu erhalten, darunter:

• Sinterstützen
• Entformungsschrägen – wo und wann
• Kantenbrüche und Verrundungen
• Bohrungen und Schlitze
• Hinterschneidungen – außen und innen
• Gewinde
• Rippen und Stege
• Rändelungen, Beschriftungen und Logos
• Anschnittarten und -position
• Einfallstellen und Bindenähte
• Minimale und maximale Wandstärken
• Grat- und Abzeichnungslinien
• Austauschbare Formeinsätze

MIM bietet Lösungen für Konstruktion und Kosten

Das MIM-Verfahren bietet für zahlreiche Anwendungen kostengünstigere Lösungen als andere Metallbearbeitungsverfahren. Auch wenn die Bauteilgröße das MIM-Verfahren nicht zwangsläufig bestimmt, sollte sie unbedingt berücksichtigt werden. Wenn Sie ein kleines, komplexes Bauteil mit höheren Festigkeitsanforderungen haben und große Stückzahlen produzieren möchten, kann Ihr Projekt von der Konstruktionsfreiheit und den Kostenlösungen profitieren, die MIM bietet. Wenn Sie mehr erfahren möchten, empfehlen wir Ihnen, einen unserer Konstrukteure zu kontaktieren, der Sie anhand Ihres Projekts gezielt durch das MIM-Verfahren und seine Vorteile führen kann.