Comparaison du moulage par injection métallique et de la métallurgie en poudre

Les fabricants du monde entier cherchent toujours à créer des composants métalliques de meilleure performance. Ils veulent plus de liberté de conception sans sacrifier les coûts. Lorsque les méthodes traditionnelles de moulage ne sont plus adaptées, les fabricants se tournent vers d'autres procédés de moulage pour faire avancer leurs produits.

Si vous connaissez la métallurgie en poudre (PM), vous savez que les pièces sont formées à partir de métal pressé ensemble dans une matrice puis fritté. Le moulage par injection métallique (MIM) est un procédé complémentaire qui utilise également des particules métalliques — mais beaucoup plus fines — pour produire des composants à haute densité avec une flexibilité de conception tridimensionnelle.

En quoi le moulage par injection métallique diffère

Matériaux

La métallurgie en poudre et le moulage par injection métallique utilisent les mêmes poudres de base et les deux procédés permettent l'utilisation d'alliages personnalisés, cependant, la différence clé de matériau est la taille des particules. Les poudres plus grossières utilisées dans le PM sont largement connues et la méthode pour les fabriquer est peu coûteuse. Les poudres MIM sont beaucoup plus petites, donc le procédé et l'énergie nécessaires à leur fabrication — dans cette gamme de taille — sont plus coûteux à produire.

Le coût du métal en poudre est un facteur clé lors de la comparaison entre les matériaux MIM et PM. Les poudres MIM sont généralement plus chères que les poudres PM car elles sont plus fines (-20 microns contre +100 microns). Cependant, en raison du matériau plus fin, le MIM produit une porosité nettement moindre.

Tu savais ?  La MP atteint toute la densité à l'étape de compactage (85-92 % de densité) tandis que la densité MIM provient du frittage — une liaison de diffusion. (95 %+ densité)

Liberté de conception

Les ingénieurs confondent souvent le MIM et le PM conventionnel, car les deux commencent avec du métal en poudre. La PM repose sur une compactation uniaxiale à haute pression. Le PM convient davantage aux formes simples qui s'éjectent facilement de la cavité de la puce. C'est là que le MIM diffère. Avec le MIM, il y a très peu — voire pas — de restrictions géométriques permettant une liberté de conception en trois dimensions.

Parmi les autres améliorations de conception des composants MIM figurent :

• Consolidation des parties
• Épaisseur uniforme de paroi
• Carottage et réduction de masse
• Trous et fentes
• Sous-découpes
• Fils de filage
• Moletage, lettre et logos

Propriétés physiques

Bien que les procédés MIM et PM puissent sembler similaires, les principales différences se trouvent dans les propriétés finales du composant fini — principalement la densité finale. Lorsque vous utilisez le procédé PM, la friction entre la poudre et l'outillage rend le composant final non uniforme, tandis que les pièces MIM sont uniformes dans toutes les directions.

De plus, le frittage pour la MIM a lieu à des températures bien plus élevées que la PM (2350-2500°F° contre 1800-2000°F°). Les poudres métalliques de PM plus grandes combinées à des températures de frittage plus basses font que le composant final de PM possède des propriétés physiques moindres, rendant les composants MIM environ deux fois plus résistants, avec une ténacité et une résistance à la fatigue nettement supérieures.

Quand le moulage par injection métallique est-il le bon choix ?

Lorsque vous ajoutez le coût pour des matières premières et outilages plus coûteux, vous réalisez les économies réalisées pour des composants à haute densité et complexité qui ne peuvent être fabriqués par aucun autre procédé de fabrication. La PM peut être une alternative économique pour les pièces simples, mais la MIM peut produire des géométries de pièces qui éliminent les opérations secondaires, ce qui peut entraîner des économies significatives.

Beaucoup de nos clients réalisent des économies substantielles lorsqu'ils combinent deux sous-composants ou plus en un seul composant MIM. Des économies supplémentaires sont réalisées lorsqu'on considère les matériaux, la conception, l'assemblage et les avantages logistiques du processus MIM.

OptiMIM - Fabricant leader de moulage par injection métallique

Pour chaque projet, nous visons à livrer des pièces plus cohérentes, plus efficaces et à moindre coût. Chez OptiMI, notre objectif est de supprimer les coûts liés aux processus secondaires tels que l'usinage, en obtenant ainsi la forme du filet dès la première tentative. Nous construisons donc des moules plus efficaces pour la production en grande masse et mettons en place toute la complexité nécessaire dès le départ pour éviter des usinages coûteux et des opérations secondaires.