MIM-Design für Komponenten von Hand- und Elektrowerkzeugen

Für Hersteller von Hand- und Elektrowerkzeugen beginnt der Erfolg eines Bauteils lange vor der Produktion. Frühzeitige Konstruktionsentscheidungen wirken sich direkt aus auf:

• Bauteilleistung und Herstellbarkeit
• Materialausnutzung und Nachbearbeitungsschritte
• Gesamte Produktionskosten

Zur Optimierung dieser Faktoren arbeiten die Ingenieure von OptiMIM mit Kunden zusammen, um Konstruktionen gezielt für den Metallpulverspritzgussprozess (MIM) zu bewerten. Die frühzeitige Berücksichtigung der Anforderungen verwandelt komplexe Konstruktionen in effiziente, hochgradig wiederholbare Bauteile.

Was ist Design for Manufacturing (DFM) im Metallpulverspritzguss?

Design for Manufacturing ist der Prozess zur Bewertung und Optimierung eines Bauteils für den Herstellungsprozess, in dem es gefertigt wird. Bei MIM bedeutet dies, über die Frage hinauszugehen, ob eine Geometrie herstellbar ist. Die Ingenieure von OptiMIM berücksichtigen, wie sich Konstruktionsentscheidungen auf Formgebung, Materialfluss, Schwindung, Sintern, Maßhaltigkeit und Nachbearbeitungsschritte auswirken.

Eine DFM-Prüfung für MIM kann Folgendes bewerten:

• Wandstärke zur Förderung einer gleichmäßigen Schwindung und effizienten Materialnutzung
• Verrundungen und Radien zur Verbesserung von Übergängen und der Bauteilfestigkeit
• Rippen und Stege zur Erhöhung der Festigkeit bei kontrolliertem Materialeinsatz
• Anschnittgestaltung und Anschnittposition zur Unterstützung eines geeigneten Materialflusses und der Bauteilleistung
• Hinterschneidungen, Bohrungen und andere komplexe Merkmale zur Bestimmung, wie sie in die Formgeometrie integriert werden können
• Sinterstützen zur Kontrolle von Verzug während der Verarbeitung

Ziel ist es, die Herstellbarkeit frühzeitig zu berücksichtigen, wenn Konstruktionsänderungen in der Regel einfacher umzusetzen sind.

Wann sollten Ingenieure mit DFM für ein MIM-Bauteil beginnen?

Je früher DFM beginnt, desto mehr Möglichkeiten bestehen, ein Bauteil für MIM zu optimieren, bevor Entscheidungen zum Werkzeugbau und zur Produktion festgelegt werden. Dies ist besonders wichtig bei der Umstellung eines Bauteils von:

• Zerspanung
• Schmieden
• Anderen Fertigungsverfahren

Statt das bestehende Bauteil lediglich nachzubilden, können die Ingenieure von OptiMIM die Konstruktion gezielt für MIM bewerten und Möglichkeiten zur Vereinfachung der Geometrie, Zusammenfassung von Bauteilen oder Reduzierung nachgelagerter Bearbeitungsschritte identifizieren.

Für Hersteller, die prüfen, ob ein bestehendes Bauteil auf MIM umgestellt werden könnte, erläutert das Whitepaper „MIM Performance Dividend", wie MIM die Zerspanung reduzieren, die Materialeffizienz verbessern und neue Möglichkeiten für Bauteilkonstruktion und -leistung schaffen kann.

Warum ist DFM für Teile von Hand- und Elektrowerkzeugen wichtig?

Kleine Komponenten in Hand- und Elektrowerkzeugen können hohe Anforderungen an Festigkeit, Verschleißfestigkeit, Maßgenauigkeit und Wiederholbarkeit erfüllen müssen. Komponenten wie Ratschen, Sperrklinken, Verriegelungsmechanismen, Greifkomponenten und andere komplexe Beschläge können zudem Merkmale aufweisen, deren individuelle Zerspanung kostenintensiv ist.

Durch die frühzeitige Einbindung der Ingenieure von OptiMIM können Hersteller Möglichkeiten bewerten, komplexe Merkmale direkt in das MIM-Bauteil zu integrieren, statt sie durch mehrere Zerspanungs-, Füge- oder Endbearbeitungsschritte zu erzeugen.

Weitere Informationen darüber, wo der Prozess Mehrwert schaffen kann, finden Sie bei den Metallpulverspritzgusslösungen von OptiMIM für Hand- und Elektrowerkzeuge.

Kann DFM Nachbearbeitungsschritte bei MIM-Teilen reduzieren?

Ja. Einer der Vorteile einer gezielten Auslegung für MIM ist die Möglichkeit, komplexe Geometrien innerhalb des Formgebungsprozesses selbst zu erzeugen. Während des DFM-Prozesses bewerten die Ingenieure von OptiMIM, ob Merkmale, die andernfalls Zerspanung oder zusätzliche Bearbeitung erfordern würden, direkt in die Bauteilkonstruktion integriert werden können.

Je nach Anwendung können Ingenieure Möglichkeiten identifizieren, um:

• Zerspanung und Nachbearbeitungsschritte zu reduzieren
• Teile zu einem einzelnen Bauteil zusammenzufassen
• Montage und Fügen zu vereinfachen
• Die Materialeffizienz zu verbessern
• Die Produktionskonsistenz zu unterstützen

Für Hersteller von Hand- und Elektrowerkzeugen können diese Möglichkeiten besonders wertvoll sein bei kleinen, komplexen Komponenten, die andernfalls mehrere Fertigungs- und Endbearbeitungsschritte erfordern würden. Durch die Bewertung der Nachbearbeitungsschritte während der Konstruktionsphase können Ingenieure einen schlankeren Weg vom Werkzeugbau bis zur Produktion entwickeln und gleichzeitig die erforderliche Form, Passung und Funktion des Bauteils erhalten.

Wie unterstützt OptiMIM den MIM-Konstruktionsprozess?

OptiMIM kombiniert Fachwissen im Metallpulverspritzguss mit technischer Zusammenarbeit während der gesamten Bauteilentwicklung. Von der Bewertung der Geometrie- und Materialanforderungen bis zur Planung von Werkzeugbau und Produktion helfen die Ingenieure von OptiMIM ihren Kunden zu verstehen, wie sich einzelne Konstruktionsentscheidungen auf die Herstellbarkeit auswirken.

Die Erfahrung von OptiMIM geht über die Fertigung von MIM-Komponenten hinaus. Unsere Ingenieure verstehen, wie Materialauswahl, Geometrie, Werkzeugbau und Prozessentscheidungen zusammenwirken, um die Konstruktions- und Produktionsherausforderungen anspruchsvoller Anwendungen für Hand- und Elektrowerkzeuge zu lösen. Diese Kombination aus MIM-Fachwissen und technischer Zusammenarbeit bietet Herstellern einen Partner, der komplexe Bauteile von der frühen Konstruktion bis zur skalierbaren Produktion begleiten kann.