El moldeo, la cuarta parte de esta serie de artículos sobre MIM, se centra en la carga de gránulos de mezcla en una máquina de moldeo por inyección de metal (MIM) para producir una «pieza verde». Esta pieza es aproximadamente un 20 % mayor que la pieza final, pero tiene la misma geometría. El porcentaje depende del tipo de metal utilizado, que se conoce antes de completar el molde. Esto permite fabricar correctamente el utillaje para que la pieza final cumpla las especificaciones exactas.
Cuando el feedstock granulado se introduce en máquinas MIM estándar o Multi-Slide, se calienta y se inyecta en una cavidad del molde. Esta inyección a alta presión crea la pieza «verde». La pieza se enfría rápidamente y se expulsa del molde. En la fase de moldeo solo se funden los aglutinantes, y el utillaje puede tener múltiples cavidades para aumentar las tasas de producción. El 70 % de los defectos de MIM se debe al utillaje y otro 15 % al moldeo, lo que convierte estas etapas en elementos críticos para obtener una pieza final correcta y sin defectos.
Máquinas de moldeo
El polvo metálico se mezcla con aglutinantes de plástico y parafina en una proporción aproximada de 40 % de aglutinante y 60 % de metal. Este porcentaje puede variar según el tamaño del polvo y la contracción deseada del utillaje. Las piezas MIM pueden contraerse entre un 16-21 % desde su estado original de moldeo, conocido como estado verde, hasta el estado final tras la sinterización. Esta proporción se conoce como carga de polvo. Existen dos métodos habituales para mezclar materiales MIM: mediante una mezcladora planetaria o una mezcladora tubular. Estas mezcladoras homogeneizan el material, a temperatura ambiente o con calentamiento. Cuando se calienta, el material se mezcla hasta alcanzar una temperatura que funde los aglutinantes. La mezcla continúa hasta que el polvo metálico queda recubierto uniformemente por los aglutinantes. A continuación, la masa se enfría y se granula. Ambos procesos de mezclado se realizan por lotes, lo que garantiza que el polvo metálico quede recubierto uniformemente por los aglutinantes. La mezcla granulada resultante, conocida como feedstock, queda entonces lista para la máquina de moldeo.
La mezcladora planetaria utiliza un proceso por lotes y es más lenta. Produce mezclas inconsistentes e introduce más variables que otras mezcladoras disponibles. La mezcladora tubular, que también emplea un proceso por lotes, es el método preferido por OptiMIM. Ofrece una mayor capacidad de producción y genera mezclas uniformes con menos variables.
Mezclado
OptiMIM utiliza máquinas MIM convencionales con un tiempo de ciclo típico de unas dos inyecciones por minuto. Son ideales para piezas más grandes y para piezas fabricadas con utillajes multicavidad y en grandes volúmenes. Las máquinas MIM convencionales requieren utillaje complejo, sistemas de canales de colada largos y un tiempo de permanencia prolongado del material en la máquina y el molde. Algunos utillajes para máquinas MIM convencionales pueden tener una vida útil más corta según la complejidad de la pieza.
En la quinta parte de esta serie, descubrirá cómo la pieza pasa de «verde» a «marrón». El próximo artículo se centrará en la fase de desaglutinado del proceso MIM.
Otros artículos de la serie:
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