Materialoptionen – Wie schneidet MIM ab?

Komplexität erfordert Präzision

Beim Metallpulverspritzguss und bei pulvermetallurgischen Verfahren kommen einem einige wesentliche Merkmale in den Sinn. Diese Bauteile weisen in der Regel eine hohe mechanische Festigkeit und Dichte auf und bewähren sich in korrosiven Umgebungen. Aufgrund der besonderen Eigenschaften des MIM-Prozesses sind MIM-Bauteile durchgehend außergewöhnlich dicht.

Doch was unterscheidet den OptiMIM-Prozess von anderen Verfahren? Unser entscheidendes Unterscheidungsmerkmal sind unsere kundenspezifischen Feedstocks und die verbesserte Materialleistung. Während viele unserer Wettbewerber BASF-Feedstock zur Formgebung von Bauteilen importieren, entwickeln unsere OptiMIM-Metallurgen spezialisierte Feedstocks auftragsbezogen und mit auf jedes Projekt abgestimmten Zusammensetzungen. Da wir unser eigenes Feedstock herstellen, haben wir die vollständige Kontrolle über alle Bestandteile, Rezepturen und insbesondere über die Prozessvariablen, sodass wir die präzise Zusammensetzung und Konsistenz jedes Bauteils gewährleisten können.

Warum ist die Materialzusammensetzung wichtig?

Auftragsbezogen hergestelltes Feedstock klingt auf dem Papier überzeugend. Doch wie wirkt sich der Qualitätsunterschied auf die Bauteilleistung aus?

Bei MIM tragen kundenspezifisches Feedstock und eine präzise Pulverzusammensetzung zu einer verbesserten Kornstruktur und Korngrenzenbeschaffenheit bei. Dies ermöglicht zuverlässige und reproduzierbare Fähigkeiten, eine optimale Bauteildichte, höchste Zugfestigkeit und beste Bruchdehnung bei allen fertigen MIM-Bauteilen.

Da wir unser eigenes Feedstock herstellen, können wir die Größenverteilung der Metallpartikel festlegen und die Bindemittelzusammensetzung für jedes Projekt entwickeln. Dadurch lässt sich der OptiMIM-Prozess vollständig anpassen, um die für Ihre Anwendung erforderliche mechanische Endleistung und Eigenschaften zu erzielen, statt sich mit den Standardmerkmalen von Knetmetallen zufriedengeben zu müssen.  Unsere technischen Experten können diese Elemente gezielt an unterschiedliche Leistungsanforderungen anpassen. In Verbindung mit unserer Fähigkeit zur Optimierung von Ofenrezepturen stellt dies sicher, dass OptiMIM-Bauteile strukturell belastbarer und konsistenter sind, zuverlässiger funktionieren und weniger anfällig für Versprödung (Rissbildung) sind als Bauteile aus BASF-Feedstock. Da wir die Struktur und exakte Materialzusammensetzung jedes Bauteils gewährleisten können, können wir branchenführende Streckgrenzen und weitere relevante mechanische Eigenschaften garantieren.

MIM-Metalle: Den anderen überlegen

Die präzise und speziell entwickelte Feedstock-Zusammensetzung von OptiMIM ermöglicht uns zusammen mit unserer proprietären Kornstruktur sowohl hohe Festigkeit als auch die branchenweit höchste Bruchdehnung (Duktilität). Bei anderen Verfahren müssen Konstrukteure häufig zwischen der Optimierung der mechanischen Festigkeit und der Optimierung der Bruchdehnung wählen – mit OptiMIM erhalten Sie beides.

Bei beispielsweise auf H-900 wärmebehandeltem Edelstahl 17-4PH erzielen die mechanischen Eigenschaften von OptiMIM bis zu 19% höhere Zug- und Streckgrenzen sowie bis zu 125% höhere Bruchdehnung als die Industriestandards der Metal Powder Industries Federation (MPIF Std 35).

Welche Materialoptionen gibt es für Metallpulverspritzguss?

Bei OptiMIM sind wir auf verschiedene eisenhaltige und nicht eisenhaltige Legierungen spezialisiert, darunter mehrere Edelstahlgüten, Kupfer und Kupferlegierungen sowie Bauteile aus niedriglegiertem Stahl, die etwa 70% unseres Geschäfts ausmachen. Darüber hinaus verfügen wir über Erfahrung in der Verarbeitung von Speziallegierungen wie Kobalt-Chrom (F-75) und anderen hochlegierten Werkstoffen. Doch unser Angebot geht darüber hinaus.

MIM-Werkstoffe können bei ihrem Einsatz im komplexen Metallpulverspritzgussprozess in ihrer chemischen Zusammensetzung modifiziert werden. Diese Werkstoffe sind anpassbar, in einer großen Vielfalt verfügbar und lassen sich im Allgemeinen in vier Kategorien einteilen:

Eisenhaltige Legierungen

Stähle, Edelstähle, Werkzeugstähle, magnetische Eisen-Nickel-Legierungen, nichtmagnetische Legierungen und Speziallegierungen wie Invar und Kovar bilden unser Sortiment an eisenhaltigen Legierungen. Eisenhaltige Legierungen sind aufgrund ihrer eisenbasierten Zusammensetzung charakteristisch fest und werden häufig in medizinischen und automobilen Anwendungen eingesetzt.

Wolframlegierungen

Unsere Wolframlegierungen zeichnen sich durch eine hohe Zugfestigkeit aus und sind von Natur aus korrosionsbeständig. Für Bauteile, die ein hitzebeständiges, ablationsbeständiges sowie wärme- und elektrisch hochleitfähiges Material erfordern, arbeiten wir häufig mit einer Wolfram-Kupfer-Legierung.

Hartmetalllegierungen

Der MIM-Prozess ist mit harten Werkstoffen wie Hartmetallen und Cermets kompatibel. Diese Werkstoffe bestehen aus hartem und verschleißfestem Karbid sowie einem zähen und duktilen Metallbindemittel und bieten dadurch eine einzigartige Kombination aus Härte und Zähigkeit.

Legierungen aus Spezialwerkstoffen

Spezialwerkstoffe, die wir häufig im MIM-Prozess einsetzen, umfassen unter anderem Edelmetalle, Titanlegierungen, Kobalt-Chrom, Nickel, Superlegierungen auf Nickelbasis, Molybdän, Molybdän-Kupfer und Partikelverbundwerkstoffe.