Personalización de materiales MIM para mayor libertad de diseño

Las expectativas de los fabricantes han alcanzado un máximo histórico. Los clientes atienden a consumidores que quieren algo más: mayor resistencia y densidad, productos más duraderos y algo único, adaptado específicamente para ellos. ¿Cómo puede una empresa de moldeo por inyección de metal (MIM) mantenerse al día?

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

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¿Qué es el feedstock?

Ahora bien, ¿qué es exactamente el feedstock? En esencia, es la tecnología híbrida entre la metalurgia de polvos y el moldeo por inyección de plástico. Un polvo metálico fino y esférico, casi parecido al polvo, se mezcla con plástico y cera de parafina, o lo que nos gusta llamar el sistema de "aglutinante". El propósito del sistema de aglutinante es dar a la pieza la forma de su geometría, mientras el polvo metálico forma parte de la mezcla.

El feedstock final contiene aproximadamente 40% de aglutinante y 60% de metal por volumen, con partículas de polvo de entre 10 y 25 micras. Una micra equivale a una millonésima parte de un metro y, para ponerlo en perspectiva, 40 micras es la partícula más pequeña visible para el ojo humano. ¿Sabía que el cabello humano promedio tiene 100 micras de ancho? Los tres materiales se mezclan, se extruyen mediante nuestro sistema de mezclado patentado y se peletizan.

Los pellets, a su vez, se alimentan a las máquinas de moldeo por inyección y se conforman en la primera etapa de la pieza: la "pieza verde". Muchos otros procesos se llevan a cabo posteriormente para producir la pieza final de forma neta, pero el feedstock es la base estructural.

Control del proceso de feedstock

La formulación personalizada de aleaciones añade un nivel de complejidad al proceso. Es fundamental que los proveedores cuenten con una mezcla de feedstock sólida, uniforme y repetible para lograr una consistencia óptima en el desempeño y las propiedades mecánicas. El conocimiento y la experiencia de los metalurgistas deben ser precisos, con controles muy estrictos al incorporar múltiples materiales en el feedstock. Se requieren controles dimensionales consistentes no solo de pieza a pieza, sino también de lote a lote. Esto permite a OptiMIM lograr una contracción predecible y repetible de nuestros componentes durante la fase de sinterización, una y otra vez.

Al hacer énfasis en un control dimensional consistente, puede dedicar el tiempo y la inversión necesarios para optimizar completamente su diseño en función del rendimiento, sin las restricciones tradicionales asociadas con otros procesos.

Libertad de diseño con el moldeo por inyección de metal

El rendimiento del producto es primordial. La personalización del feedstock para MIM permite diseñar tecnología y piezas finales que no pueden fabricarse por ningún otro medio. En lugar de simplemente elegir un material que se adapte a una pieza, debe crearse la fusión perfecta para obtener un rendimiento óptimo.

Con la capacidad de producir su propio feedstock, OptiMIM resuelve numerosos problemas complejos de diseño. La combinación del moldeo por inyección de plástico y la metalurgia de polvos brinda a los ingenieros de diseño libertad frente a las restricciones tradicionales de intentar conformar acero inoxidable, hierro-níquel, cobre, titanio y otros metales. Y, a diferencia de otros proveedores, los ingenieros no están limitados a un metal estándar que comprometa los requisitos de rendimiento del proyecto.

El uso de materiales incorrectos en cualquier proceso puede afectar el rendimiento de la pieza. Por eso, seleccionar características específicas del material con un grado más preciso de ajuste fino ofrece 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 estrechas, altas densidades y acabados lisos en comparación con otras formas de inyección de metal, al tiempo que producimos piezas precisas y complejas en grandes cantidades. Como 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 mayor capacidad. Esta integración vertical nos brinda una ventaja única en la industria de MIM.

Diseño de piezas metálicas para el rendimiento

Los ingenieros de diseño pueden considerar el proceso MIM como un lienzo en blanco. MIM construye la geometría del componente colocando material solo donde se necesita para la función y la resistencia. Varios componentes pueden combinarse en un único componente MIM, y la geometría resultante es más resistente, más rentable y, por lo general, se acerca más a la intención de diseño original que ensamblar varias piezas. Al consolidar componentes, se mitiga el riesgo al reducirse el potencial de falla de las piezas.

Dado que todas las características se diseñarán en el herramental, la complejidad de la pieza no determinará el costo. Los métodos convencionales de diseño, como el desbarbado o el chaflanado de una pieza estampada, suelen incrementar el precio de la pieza al añadir complejidad.

MIM domina en la intersección de complejidad, precisión, cantidad y rendimiento, y todo comienza con feedstock formulado a medida. El material que elija debe ofrecer piezas de alto rendimiento, sin importar la complejidad del componente.