Metallpulverspritzguss bietet eine einzigartige Kombination aus metallischer Festigkeit und Haltbarkeit sowie der Konstruktionsflexibilität des Spritzgießens. Bei OptiMIM stehen zwei verschiedene Arten des Metallpulverspritzgusses zur Verfügung – Standard und Multi-Slide. Beide bieten ähnliche Vorteile, etwa die Herstellung komplexer Geometrien, die Zusammenführung mehrerer Teile, die Erweiterung von Funktionen, die deutliche Verkürzung der Zykluszeiten sowie höhere Präzision und Konsistenz. Weitere Details zu den einzelnen Verfahren werden in einem zukünftigen Blogbeitrag vorgestellt. Zunächst betrachten wir die Schritte des MIM-Prozesses.
Prozess des Metallpulverspritzgusses
Der Prozess des Metallpulverspritzgusses umfasst vier Schritte: Compoundieren, Spritzgießen, Entbindern und Sintern. Diese vier Schritte bilden zusammen mit dem Feedstock den Schwerpunkt der nächsten fünf Teile dieser Blogserie. Nachfolgend finden Sie einen kurzen Überblick über die einzelnen Prozesse.
Feedstock/Compoundieren
MIM verwendet Metallpulver, die mit einem Kunststoff- und Wachsbinder kombiniert werden und als Feedstock die Grundlage für die Herstellung von Teilen bilden. Durch die interne Mischung des Feedstocks kann eine breite Palette an Metallen angeboten werden, darunter NiFe, 316SS, 420SS, 17-4SS, Titan und Kupfer. Auch vorlegierte Metallpulver sind verfügbar. Nach dem Mischen wird der Feedstock in einem Doppelschneckenextruder verarbeitet und granuliert.
Spritzgießen
Die Granulate werden entweder in eine Standard-MIM-Maschine oder in eine proprietäre Multi-Slide-MIM-Maschine eingefüllt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Bauteil als „Grünteil" bezeichnet. Das Endteil weist dieselbe Geometrie wie das Grünteil auf, ist jedoch etwa 20% kleiner.
Entbindern
In diesem Schritt wird ein Teil des Binders aus dem Feedstock entfernt. Zur Entfernung der Binder und zur Vorbereitung des Teils auf das Sintern werden Wärme, Chemikalien oder eine Kombination aus beidem eingesetzt. Nach der Entfernung des Binders wird das Teil als „Braunteil" bezeichnet.
Sintern
Das Braunteil wird in einen kontinuierlichen oder Chargen-Vakuumofen eingebracht und Temperaturen nahe dem Schmelzpunkt des Materials ausgesetzt. Dadurch wird der verbleibende Binder entfernt und das Teil verdichtet, was zu der zuvor genannten Schrumpfung von 20% führt. Das Sintern dauert etwa 15-20 Stunden.
Teil 2 dieser Serie befasst sich ausschließlich mit dem Feedstock-Aspekt des MIM-Prozesses. Bei Fragen oder für eine weiterführende Beratung kontaktieren Sie noch heute unser Engineering-Team!
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