Der vorherige Artikel konzentrierte sich auf das Ausgangsmaterial, das erforderlich ist, um Metallpulverspritzgießen (MIM) durchzuführen. Dieser Artikel wird den ersten Schritt des MIM-Prozesses – die Compoundierung – diskutieren. Kurz gesagt, die Compoundierung ist der Prozess, bei dem das Metallpulver, Kunststoffe und Paraffinbindemittel in einem Mischer gemischt werden. 1 Diese gemischte Mischung wird dann durch einen Doppelschnecken-Extruder verarbeitet. Das Paraffinbindemittel wird als primäres Bindemittel bezeichnet und die Kunststoffe sind das sekundäre Bindemittel. Der Mischer, wie bereits im Beitrag über das Ausgangsmaterial angedeutet, mischt diese Zutaten, sodass das Material eine einheitliche Dichte im gesamten Batch hat, was der erste Schlüssel Schritt in der Prozesskontrolle ist.
Metallpulverspritzguss Ausgangsmaterial
Das Metallpulver wird mit Kunststoff und Paraffinbindemitteln im Verhältnis von ca. 40 % Bindemittel und 60 % Metall gemischt. Dieser Prozentsatz kann je nach Partikelgröße und gewünschtem Werkzeugrückzug variieren. MIM-Teile können von ihrem ursprünglichen gespritzten Zustand (bekannt als der grüne Zustand) in einen fertigen Sinterungszustand um 16-21 % schrumpfen. Dieses Verhältnis wird als Pulverladung bezeichnet. Es gibt zwei gängige Methoden zur Vermischung von MIM-Materialien: die Verwendung eines Planetenmischers oder eines Röhrenmischers. Diese Mischer mischen das Material, was bei Raumtemperatur oder erhitzt erfolgen kann. Wenn erhitzt, wird das Material bis zu einer Temperatur gemischt, die das Schmelzen der Bindemittel verursacht. Das Mischen setzt sich fort, bis das Metallpulver gleichmäßig mit den Bindemitteln beschichtet ist. Die Masse wird dann abgekühlt und pelletiert. Beide Mischprozesse sind Batch-Prozesse, die sicherstellen, dass das Metallpulver gleichmäßig mit den Bindemitteln beschichtet ist. Die resultierende pelletierte Mischung, bekannt als Ausgangsmaterial, ist dann bereit für die Spritzmaschine.
Der Planetenmischer verwendet einen Batch-Prozess und ist langsamer. Er erzeugt inkonsistente Mischungen und führt mehr Variablen ein als andere verfügbare Mischer. Der Röhrenmischer, der ebenfalls ein Batch-Prozess ist, ist die bevorzugte Methode, die von OptiMIM verwendet wird. Er bietet eine schnellere Durchsatzrate und erzeugt konsistente Mischungen mit weniger Variablen.
Compoundierung
Die Compoundierung wird intern bei OptiMIM durchgeführt. Dieser Ansatz bietet mehrere Vorteile. Individuelle Mischungen können für Kunden mit spezifischen Anforderungen oder die einen bestimmten Metallwerkstoff für ihr Bauteil benötigen, erstellt werden. Auch die Kosten sind niedriger, da die benötigten Materialien intern gehalten werden, wodurch die Notwendigkeit eines Dritten zum Mischen von Metallen und zur Compoundierung des Materials entfällt. Darüber hinaus ist es möglich, die Schrumpfung verschiedener Materialien sowie bestehender Werkzeuge abzustimmen, was zu einem besseren und konsistenteren Bauteil für den Kunden führt.
Teil Drei dieser Serie wird sich auf den Formungsaspekt des MIM-Prozesses konzentrieren. Für weitere Informationen oder Anfragen zur Compoundierung kontaktieren Sie bitte das Team.
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