Comparando Moldeo por Inyección de Metal 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 costos. Cuando los métodos tradicionales de fundición ya no son suficientes, los fabricantes están recurriendo a otros procesos de moldeo para impulsar sus productos hacia adelante.

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

Cómo Diferencia el Moldeo por Inyección de Metal

Materiales

La metalurgia en polvo y el moldeo por inyección de metal utilizan los mismos polvos base y ambos procesos permiten el uso de aleaciones personalizadas, sin embargo, la principal diferencia en el material es el tamaño de la partícula. Los polvos más gruesos utilizados en PM son bien conocidos y la ruta para hacerlos es económica. Los polvos de MIM son mucho más pequeños, por lo que el proceso y la energía para hacerlos—en ese rango de tamaño—son más caros de producir.

El costo del metal en polvo es un factor clave al comparar los materiales de MIM y PM. Los polvos de MIM son típicamente más caros que los polvos de PM ya que son más finos (-20 micrómetros frente a +100 micrómetros). Sin embargo, debido al material más fino, MIM produce significativamente menos porosidad.

¿Sabías que? PM alcanza toda la densidad en la etapa de compactación (85-92% de densidad) mientras que la densidad de MIM proviene de la sinterización—un enlace de difusión. (Densidad del 95% o más)

Libertad de Diseño

Los ingenieros a menudo confunden MIM y PM convencional dado que ambos comienzan con metal en polvo. PM se basa en una compactación uniaxial a alta presión. PM es más adecuado para formas simples que se pueden expulsar fácilmente del molde. Aquí es donde MIM difiere. Con MIM, hay muy pocas—si es que hay—restricciones geométricas que permiten una libertad de diseño tridimensional.

 Otras mejoras de diseño para componentes MIM incluyen:

• Consolidación de piezas
• Espesor de pared uniforme
• Reducción de núcleo y masa
• Agujeros y ranuras
• Cortes
• Roscas
• Rugosidad, letras y logotipos

Propiedades Físicas

Si bien los procesos de MIM y PM pueden parecer similares, las principales diferencias se encuentran en las propiedades finales del componente terminado—principalmente la densidad final. Cuando utilizas el proceso de PM, la fricción entre el polvo y las herramientas hace que el componente final sea no uniforme, mientras que las piezas de MIM son uniformes en todas las direcciones.

Adicionalmente, la sinterización para MIM se realiza a temperaturas mucho más altas que PM (2350-2500°F vs. 1800-2000°F). Los polvos metálicos de PM más grandes, combinados con temperaturas de sinterización más bajas, provocan que el componente final de PM tenga propiedades físicas inferiores, haciendo que los componentes de MIM sean aproximadamente el doble de fuertes, con una resistencia a la tracción y fatiga significativamente mejor.

¿Cuándo es el Moldeo por Inyección de Metal la Opción Correcta?

Donde se añade costo por materias primas y herramientas más caras, se realizan los ahorros cuando se trata de componentes de alta densidad y alta complejidad que no pueden ser fabricados por ningún otro proceso de manufactura. PM puede ser una alternativa rentable para piezas simples, pero MIM puede producir geometrías de piezas que eliminan operaciones secundarias que pueden resultar en ahorros de costos significativos.

Muchos de nuestros clientes encuentran ahorros sustanciales cuando combinan dos o más subcomponentes en un único componente MIM. Ahorros adicionales se encuentran al considerar materiales, diseño, montaje y beneficios logísticos del proceso MIM.

OptiMIM - Fabricante Líder de Moldeo por Inyección de Metal

En cada proyecto, nuestro objetivo es entregar piezas más consistentes, de manera más eficiente y a costos más bajos. En OptiMIM, nuestro objetivo es eliminar los gastos asociados con procesos secundarios como el mecanizado, logrando la forma neta a la primera. Por ello, construimos moldes que son más eficientes para una producción de alto volumen y se incluye tanta complejidad como sea necesaria desde un principio para evitar mecanizado costoso y operaciones secundarias.