Comparación entre moldeo por inyección de metal (MIM) y metalurgia de polvos

Los fabricantes de todo el mundo siempre buscan crear componentes metálicos de mejor desempeño. Buscan mayor libertad de diseño sin sacrificar costos. Cuando los métodos tradicionales de fundición ya no son suficientes, los fabricantes recurren a otros procesos de moldeo para impulsar sus productos.

Si está familiarizado con la metalurgia de polvos (PM), sabe que las piezas se forman a partir de metal que se compacta en una matriz y después se sinteriza. El moldeo por inyección de metal (MIM) es un proceso complementario que también utiliza partículas metálicas, pero mucho más finas, para producir componentes de alta densidad con flexibilidad de diseño tridimensional.

Cómo se diferencia el moldeo por inyección de metal (MIM)

Materiales

La metalurgia de polvos y el moldeo por inyección de metal (MIM) 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 partícula. Los polvos más gruesos utilizados en PM son ampliamente conocidos y el proceso para producirlos es económico. Los polvos para MIM son mucho más pequeños, por lo que el proceso y la energía necesarios para producirlos en ese rango de tamaño son más costosos.

El costo del metal en polvo es un factor clave al comparar los materiales para MIM y PM. Los polvos para MIM suelen ser más costosos que los polvos para PM, ya que son más finos (-20 micron vs. +100 micron). Sin embargo, debido a la mayor finura del material, MIM produce una porosidad significativamente menor.

¿Sabía que?  PM alcanza toda su densidad en la etapa de compactación (85-92% de densidad), mientras que la densidad de MIM proviene de la sinterización: una unión por difusión. (95%+ de densidad)

Libertad de diseño

Los ingenieros a menudo confunden MIM y la PM convencional, dado que ambos comienzan con metal en polvo. PM se basa en una compactación uniaxial a alta presión. PM es más adecuada para formas simples que se expulsan fácilmente de la cavidad de la matriz. Aquí es donde MIM se diferencia. Con MIM, existen muy pocas restricciones geométricas, si acaso alguna, lo que permite libertad de diseño tridimensional.

 Otras mejoras de diseño para componentes MIM incluyen:

• Consolidación de piezas
• Espesor de pared uniforme
• Generación de cavidades y reducción de masa
• Orificios y ranuras
• Socavados
• Roscas
• Moleteado, letras y logotipos

Propiedades físicas

Aunque los procesos de MIM y PM pueden parecer similares, las principales diferencias se encuentran en las propiedades finales del componente terminado, principalmente en la densidad final. Al utilizar el proceso de PM, la fricción entre el polvo y el herramental 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 realiza a temperaturas mucho más altas que para PM (2350-2500F° vs. 1800-2000F°). Los polvos metálicos de PM más grandes, combinados con temperaturas de sinterización más bajas, provocan inherentemente que el componente final de PM tenga propiedades físicas inferiores, lo que hace que los componentes MIM sean aproximadamente dos veces más resistentes, con una tenacidad y resistencia a la fatiga significativamente mejores. 

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

Aunque se incrementan los costos por el feedstock y el herramental más costosos, se obtienen ahorros en componentes de alta densidad y alta complejidad que no pueden fabricarse mediante 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, lo que puede generar ahorros significativos.

Muchos de nuestros clientes encuentran ahorros considerables al combinar dos o más subcomponentes en un solo componente MIM. También se obtienen ahorros adicionales al considerar los beneficios de materiales, diseño, ensamble y logística del proceso MIM.

OptiMIM: fabricante líder de moldeo por inyección de metal (MIM)

En cada proyecto, buscamos entregar piezas más consistentes, de manera más eficiente y a menores costos. En OptiMIM, nuestro objetivo es eliminar los gastos asociados con procesos secundarios como el maquinado, logrando la forma final desde la primera vez. Por ello, fabricamos moldes más eficientes para la producción de alto volumen e incorporamos desde el inicio toda la complejidad necesaria para evitar el maquinado costoso y las operaciones secundarias.