Comparando moldeo por inyección de metales y metalurgia en polvo

Los fabricantes de todo el mundo siempre buscan crear componentes metálicos de mejor rendimiento. Quieren más libertad de diseño sin sacrificar costes. Cuando los métodos tradicionales de fundición ya no son válidos, los fabricantes recurren a otros procesos de moldeo para impulsar sus productos.

Si estás familiarizado con la metalurgia en polvo (PM), sabes que las piezas se forman a partir de metal que se prensan en un troquel y luego se sinterizan. El moldeo por inyección metálica (MIM) es un proceso complementario que también utiliza partículas metálicas—solo que mucho más finas—para producir componentes de alta densidad con flexibilidad de diseño tridimensional.

Cómo difiere el moldeo por inyección de metales

Materiales

La metalurgia en polvo y el moldeo por inyección metálica utilizan los mismos polvos base y ambos procesos permiten el uso de aleaciones personalizadas; sin embargo, la diferencia clave en el material es el tamaño de las partículas. Los polvos más gruesos usados en PM son ampliamente conocidos y la forma de fabricarlos es económica. Los polvos MIM son mucho más pequeños, por lo que el proceso y la energía para fabricarlos —en ese rango de tamaño— son más caros de producir.

El coste del metal en polvo es un factor clave al comparar los materiales MIM y PM. Los polvos MIM suelen ser más caros que los polvos de PM porque son más finos (-20 micras frente a +100 micras). Sin embargo, debido al material más fino, el MIM produce una porosidad significativamente menor.

¿Lo sabías?  El PM alcanza toda la densidad en la etapa de compactación (85-92% de densidad), mientras que la densidad MIM proviene de la sinterización, un enlace de difusión. (95%+ densidad)

Libertad de diseño

Los ingenieros suelen confundir MIM y PM convencional, ya que ambos empiezan con metal en polvo. La PM se basa en una compactación uniaxial de alta presión. El PM es más adecuado para formas simples que se expulsan fácilmente de la cavidad del troquel. Aquí es donde MIM se diferencia. Con el MIM, hay muy pocas—si es que hay alguna—restricciones geométricas que permitan libertad de diseño tridimensional.

Otras mejoras de diseño para componentes MIM incluyen:

• Consolidación parcial
• Espesor uniforme de pared
• Extracción y reducción de masa
• Agujeros y ranuras
• Socavos
• Hilos
• Moleteado, letra y logotipos

Propiedades físicas

Aunque los procesos MIM y PM puedan parecer similares, las principales diferencias se encuentran en las propiedades finales del componente terminado, principalmente en la densidad final. Cuando se utiliza el proceso PM, la fricción entre el polvo y el equipo hace que el componente final no sea uniforme, mientras que las piezas MIM son uniformes en todas las direcciones.

Además, la sinterización para MIM se produce a temperaturas mucho más altas que PM (2350-2500°F° frente a 1800-2000°F°). Los polvos metálicos de PM más grandes, combinados con temperaturas de sinterización más bajas, hacen que el componente final de PM tenga propiedades físicas inferiores, haciendo que los componentes de la MPM sean aproximadamente el doble de resistentes, con una tenacidad y resistencia a la fatiga significativamente mejores.

¿Cuándo es el moldeo por inyección de metal la opción adecuada?

Cuando se añade el coste de materias primas y herramientas más caras, se ahorra en componentes de alta densidad y alta complejidad que no pueden fabricarse con ningún otro proceso de fabricación. La PM puede ser una alternativa rentable para piezas simples, pero la MIM puede producir geometrías de piezas que eliminan operaciones secundarias, lo que puede suponer un ahorro significativo de costes.

Muchos de nuestros clientes encuentran ahorros sustanciales cuando combinan dos o más subcomponentes en un solo componente MIM. Se encuentran ahorros adicionales al considerar los beneficios, los materiales, el diseño, el montaje y la logística del proceso MIM.

OptiMIM - Fabricante líder de moldeos por inyección metálica

En cada proyecto, nuestro objetivo es entregar piezas más consistentes, de forma más eficiente y a menores costes. En OptiMInuestro objetivo es eliminar los gastos asociados a procesos secundarios como el mecanizado, logrando la forma neta a la primera. Por eso fabricamos moldes que son más eficientes para la producción de gran volumen y ponemos toda la complejidad necesaria desde el principio para evitar costosos mecanizados y operaciones secundarias.