Personalización de materiales MIM para una mayor libertad de diseño

Las expectativas de los fabricantes han alcanzado cotas máximas. Los clientes atienden a consumidores que buscan algo más: mayor resistencia y densidad, productos más duraderos y soluciones únicas adaptadas específicamente a sus necesidades. ¿Cómo puede una empresa de moldeo por inyección de metal (MIM) mantenerse al día?

¿Cómo se resuelve la limitada libertad de diseño a la que se enfrentaban los fabricantes en el pasado? Todo se reduce a la base misma del proceso MIM: el feedstock. OptiMIM busca fabricar con la combinación adecuada de materiales para crear componentes personalizados que cumplan los estándares más exigentes.  

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¿Qué es el feedstock?

Pero ¿qué es exactamente el feedstock? En esencia, es una tecnología híbrida entre la pulvimetalurgia y el moldeo por inyección de plástico. Un polvo metálico fino y esférico, casi similar al polvo, se mezcla con plástico y cera de parafina, lo que denominamos el sistema de "aglutinante". El objetivo del sistema de aglutinante es dar a la pieza la forma de su geometría, mientras el polvo metálico la acompaña.

El feedstock final contiene aproximadamente un 40 % de aglutinante y un 60 % de metal en volumen, y el tamaño de las partículas de polvo oscila entre 10 y 25 micras. Una micra equivale a una millonésima parte de un metro y, como referencia, 40 micras es la partícula más pequeña visible para el ojo humano. ¿Sabía que el cabello humano medio tiene 100 micras de grosor? Los tres materiales se mezclan, se extruyen mediante nuestro sistema de mezclado patentado y se granulan.

Los gránulos se introducen después en las máquinas de moldeo por inyección y se conforman en la primera etapa de la pieza: la "pieza en verde". Posteriormente se realizan muchos otros procesos para producir la pieza final de forma neta, pero el feedstock es la base.

Control del proceso del feedstock

La formulación personalizada de aleaciones añade un nivel de complejidad al proceso. Para lograr una consistencia óptima del rendimiento y las propiedades mecánicas, es fundamental que los proveedores dispongan de una mezcla de feedstock fiable, uniforme y repetible. Los conocimientos y la experiencia de los metalurgistas deben ser precisos, con controles muy estrictos, al incorporar múltiples materiales al feedstock. Se requieren controles dimensionales uniformes no solo de una pieza a otra, sino también de un lote a otro. Esto permite a OptiMIM lograr una contracción predecible y repetible de nuestros componentes durante la fase de sinterización en cada ocasión.

Al hacer hincapié en un control dimensional uniforme, puede dedicar el tiempo y la inversión necesarios para optimizar plenamente su diseño en términos de rendimiento, sin las limitaciones tradicionales asociadas a otros procesos.

Libertad de diseño con el moldeo por inyección de metal

El rendimiento del producto es primordial. La personalización del feedstock MIM permite diseñar tecnologías y piezas finales que no pueden obtenerse por ningún otro medio. En lugar de limitarse a elegir un material adecuado para una pieza, debe crearse la combinación perfecta para lograr un rendimiento óptimo.

Gracias a su capacidad para producir su propio feedstock, OptiMIM resuelve numerosos problemas complejos de diseño. La combinación de moldeo por inyección de plástico y pulvimetalurgia ofrece a los ingenieros de diseño libertad frente a las restricciones tradicionales de intentar dar forma al acero inoxidable, hierro-níquel, cobre, titanio y otros metales. Y, a diferencia de otros proveedores, los ingenieros no quedan limitados a un metal estándar que comprometa los requisitos de rendimiento del proyecto.

El uso de materiales inadecuados en cualquier proceso puede afectar al rendimiento de la pieza. Por eso, seleccionar características específicas del material con un mayor grado de ajuste fino proporciona un mejor rendimiento de la pieza. La combinación patentada de metal, cera y polímeros plásticos, junto con otros controles de proceso, nos permite ofrecer tolerancias más ajustadas, altas densidades y acabados lisos en comparación con otras formas de inyección de metal, manteniendo al mismo tiempo la producción de piezas precisas y complejas en grandes cantidades. Dado que OptiMIM controla todas las variables del desarrollo del feedstock, así como los procesos de producción, ofrecemos un mayor control de tolerancias de pieza a pieza y de lote a lote, con una capacidad superior. Esta integración vertical nos proporciona una ventaja única en el sector MIM.

Diseño de piezas metálicas para el rendimiento

Los ingenieros de diseño pueden considerar el proceso MIM como un lienzo en blanco. MIM crea la geometría del componente colocando material únicamente donde se necesita para garantizar la función y la resistencia. Es posible combinar varios componentes en un único componente MIM, y la geometría resultante es más resistente, más rentable y normalmente se aproxima más a la intención original del diseño que el ensamblaje de varias piezas. Al consolidar componentes, se mitiga el riesgo al reducirse la posibilidad de fallo de las piezas.

Dado que todas las características se diseñarán en el utillaje, la complejidad de la pieza no determinará el coste. Los métodos de diseño convencionales, como el desbarbado o el biselado de una pieza estampada, suelen implicar un precio más elevado de la pieza al añadir complejidad.

MIM destaca en la intersección entre complejidad, precisión, cantidad y rendimiento, y todo comienza con un feedstock de formulación personalizada. El material que elija debe proporcionar piezas de alto rendimiento, por muy complejo que sea el componente.