El moldeo, la cuarta parte de esta serie de blogs sobre MIM, se enfoca en cargar pellets de mezcla en una máquina de moldeo por inyección de metal (MIM) para producir una "pieza verde". Esta pieza es aproximadamente 20% más grande que la pieza final, pero tiene la misma geometría. El porcentaje se basa en el tipo de metal utilizado, el cual se conoce antes de terminar el molde. Esto permite crear correctamente el herramental para que la pieza final cumpla con las especificaciones exactas.
Cuando el feedstock peletizado se alimenta a 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. Durante la fase de moldeo solo se funden los aglutinantes, y el herramental puede tener múltiples cavidades para lograr mayores tasas de producción. El 70% de los defectos de MIM proviene del herramental y otro 15% del moldeo, por lo que estos pasos son críticos para obtener una pieza final correcta y sin defectos.
Máquinas de moldeo
El polvo metálico se mezcla con aglutinantes plásticos y de 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 herramental. Las piezas MIM pueden contraerse de su condición original de moldeo, conocida como estado verde, a una condición terminada de sinterización entre 16-21%. Esta proporción se conoce como carga de polvo. Existen dos métodos comunes para mezclar materiales MIM: mediante un mezclador planetario o un mezclador tubular. Estos mezcladores homogeneizan el material, lo cual puede realizarse a temperatura ambiente o con calentamiento. Cuando se calienta, el material se mezcla a una temperatura que hace que los aglutinantes se fundan. La mezcla continúa hasta que el polvo metálico queda recubierto uniformemente con los aglutinantes. Posteriormente, la masa se enfría y se peletiza. Ambos procesos de mezclado son por lotes y garantizan que el polvo metálico quede recubierto uniformemente con los aglutinantes. La mezcla peletizada resultante, conocida como feedstock, queda lista para la máquina de moldeo.
El mezclador planetario utiliza un proceso por lotes y es más lento. Produce mezclas inconsistentes e introduce más variables que otros mezcladores disponibles. El mezclador tubular, que también es un proceso por lotes, es el método preferido utilizado por OptiMIM. Ofrece un mayor rendimiento y crea mezclas consistentes con menos variables.
Mezclado
OptiMIM utiliza máquinas MIM convencionales que tienen un tiempo de ciclo típico de aproximadamente dos inyecciones por minuto. Son ideales para piezas más grandes y para piezas con múltiples cavidades y producción de alto volumen. Las máquinas MIM convencionales requieren herramental complejo, sistemas de canales largos y un tiempo prolongado de permanencia del material en la máquina y el molde. Algunos de los herramentales para máquinas MIM convencionales pueden tener una vida útil más corta según la complejidad de la pieza.
En la quinta parte de esta serie, conocerá cómo la pieza pasa de "verde" a "marrón". El siguiente blog se enfocará en la etapa de eliminación de ligantes del proceso MIM.
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