Der vorherige Artikel behandelte den Feedstock, der für den Metallpulverspritzguss (MIM) erforderlich ist. Dieser Artikel erläutert den ersten Schritt des MIM-Prozesses – die Compoundierung. Kurz gesagt ist die Compoundierung der Prozess, bei dem Metallpulver, Kunststoff- und Paraffinbindemittel in einem Mischer vermengt werden. 1 Diese Mischung wird anschließend durch einen Doppelschneckenextruder verarbeitet. Das Paraffinbindemittel wird als Hauptbindemittel bezeichnet, die Kunststoffe als Nebenbindemittel. Der Mischer vermengt diese Bestandteile, wie im Feedstock-Beitrag 1 angedeutet, so, dass das Material über die gesamte Charge eine gleichmäßige Dichte aufweist – ein erster entscheidender Schritt der Prozesskontrolle.
Feedstock für den Metallpulverspritzguss
Das Metallpulver wird mit Kunststoff- und Paraffinbindemitteln in einem Verhältnis von etwa 40% Bindemittel und 60% Metall gemischt. Dieser Prozentsatz kann je nach Pulvergröße und gewünschtem Schwindmaß des Werkzeugs variieren. MIM-Teile können vom ursprünglichen Formzustand (dem sogenannten Grünzustand) bis zum gesinterten Endzustand um 16-21% schrumpfen. Dieses Verhältnis wird als Pulverbeladung bezeichnet. Es gibt zwei gängige Verfahren zum Mischen von MIM-Materialien: den Einsatz eines Planetenmischers oder eines Rohrmischers. Diese Mischer vermengen das Material bei Raumtemperatur oder unter Erwärmung. Bei Erwärmung wird das Material auf eine Temperatur gemischt, bei der die Bindemittel schmelzen. Der Mischvorgang wird fortgesetzt, bis das Metallpulver gleichmäßig mit den Bindemitteln beschichtet ist. Anschließend wird die Masse gekühlt und pelletiert. Beide Mischverfahren sind Chargenprozesse und gewährleisten eine gleichmäßige Beschichtung des Metallpulvers mit den Bindemitteln. Die resultierende pelletierte Mischung, Feedstock genannt, ist dann für die Formgebungsmaschine bereit.
Der Planetenmischer arbeitet im Chargenverfahren und ist langsamer. Er erzeugt uneinheitliche Mischungen und bringt mehr Variablen ein als andere verfügbare Mischer. Der Rohrmischer, ebenfalls ein Chargenverfahren, ist die von OptiMIM bevorzugte Methode. Er bietet einen höheren Durchsatz und erzeugt konsistente Mischungen mit weniger Variablen.
Compoundierung
Die Compoundierung wird bei OptiMIM intern durchgeführt. Dieser Ansatz bietet mehrere Vorteile. Für Kunden mit spezifischen Anforderungen oder mit Bedarf an einem bestimmten Metall für ihr Bauteil können kundenspezifische Mischungen erstellt werden. Die Kosten sind ebenfalls niedriger, da die benötigten Materialien intern vorgehalten werden und kein Drittanbieter Metalle mischen und das Material compoundieren muss. Darüber hinaus können die Schwindung verschiedener Materialien sowie bestehender Werkzeuge aufeinander abgestimmt werden, was zu besseren und konsistenteren Bauteilen für den Kunden führt.
Teil drei dieser Serie wird sich auf den Formgebungsaspekt des MIM-Prozesses konzentrieren. Für weitere Informationen oder Anfragen zur Compoundierung kontaktieren Sie das Team.
Weitere Artikel der Serie:
.svg%3Fwidth%3D24%26height%3D24%26auto%3Dwebp%26fit%3Dsmart&w=128&q=75){kind=small}
.svg%3Fwidth%3D24%26height%3D24%26auto%3Dwebp%26fit%3Dsmart&w=128&q=75){kind=small}