MIM-Serie Teil 3: Compoundieren

Der vorherige Blogbeitrag konzentrierte sich auf das Ausgangsmaterial, das für den Metallspritzguss (MIM) erforderlich ist. In diesem Beitrag wird der erste Schritt des MIM-Prozesses besprochen – die Zinseszinsbildung. Kurz gesagt, Compoundieren ist der Prozess, bei dem das Metallpulver, der Kunststoff und das Paraffinbindemittel in einem Mischer gemischt werden. 1 Diese Mischung wird dann durch einen Doppelschneckenextruder verarbeitet. Das Paraffinbindemittel wird als primäres Bindemittel bezeichnet und die Kunststoffe sind das sekundäre Bindemittel. Der Mischer, wie 1 in der Ausgangsposition angedeutet hat, mischt diese Zutaten so, dass das Material in der gesamten Charge eine gleichmäßige Dichte aufweist, was der erste wichtige Schritt in der Prozesskontrolle ist.

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MIM Feedstock

Das Metallpulver wird mit Kunststoff und Paraffinbindemitteln in einem Verhältnis von ca. 40 % Bindemittel und 60 % Metall gemischt. Dieser Prozentsatz kann je nach Pulvergröße und gewünschter Werkzeugschrumpfung variieren. MIM-Teile können von ihrem ursprünglichen Formzustand (dem sogenannten grünen Zustand) auf einen fertigen Sinterzustand um 16-21 % schrumpfen. Dieses Verhältnis wird als Pulverbeladung bezeichnet. Es gibt zwei gängige Methoden zum Mischen von MIM-Materialien: mit einem Planetenmischer oder einem Rohrmischer. Diese Mischer mischen das Material, was bei Raumtemperatur oder erhitzt erfolgen kann. Beim Erhitzen wird das Material auf eine Temperatur gemischt, die die Bindemittel zum Schmelzen bringt. Das Mischen wird fortgesetzt, bis das Metallpulver gleichmäßig mit den Bindemitteln bedeckt ist. Anschließend wird die Masse abgekühlt und pelletiert. Bei beiden Mischprozessen handelt es sich um Batch-Prozesse, bei denen sichergestellt wird, dass das Metallpulver gleichmäßig mit den Bindemitteln beschichtet wird. Die resultierende pelletierte Mischung, das sogenannte Feedstock, steht dann für die Formmaschine bereit.

Der Planetenmischer arbeitet im Batch-Verfahren und ist langsamer. Er erzeugt inkonsistente Mischungen und führt mehr Variablen ein als andere verfügbare Mischer. Der Rohrmischer, bei dem es sich ebenfalls um ein Batch-Verfahren handelt, ist die bevorzugte Methode, die von OptiMIM verwendet wird. Es bietet einen schnelleren Durchsatz und erstellt konsistente Mischungen mit weniger Variablen.

Compoundierung

Die Compoundierung erfolgt bei OptiMIM im eigenen Haus. Dieser Ansatz bietet mehrere Vorteile. Kundenspezifische Mischungen können für Kunden mit spezifischen Anforderungen oder für Kunden erstellt werden, die ein bestimmtes Metall für ihr Teil benötigen. Auch die Kosten sind niedriger, da die benötigten Materialien im eigenen Haus aufbewahrt werden, so dass keine dritte Partei mehr Metalle mischen und das Material zusammensetzen muss. Darüber hinaus ist es möglich, die Schrumpfung verschiedener Materialien sowie vorhandener Werkzeuge anzupassen, was zu einem besseren und konsistenteren Teil für den Kunden führt.

Der dritte Teil dieser Serie konzentriert sich auf den Formgebungsaspekt des MIM-Prozesses. Für weitere Informationen oder Anfragen zum Zinseszinseffekt wenden Sie sich an das Team oder melden Sie sich für Updates an.