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

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

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

Comment le moulage par injection de métal diffère

Matériaux

La métallurgie en poudre et le moulage par injection de métal utilisent les mêmes poudres de base et les deux processus permettent l'utilisation d'alliages sur mesure, cependant, la principale différence de matériau est la taille des particules. Les poudres plus grossières utilisées dans la PM sont largement connues et leur fabrication est peu coûteuse. Les poudres MIM sont beaucoup plus petites, donc le processus et l'énergie nécessaires pour les produire dans cette gamme de tailles sont plus coûteux.

Le coût du métal en poudre est un facteur clé lors de la comparaison des matériaux MIM et PM. Les poudres MIM sont généralement plus coûteuses que les poudres PM puisqu'elles sont plus fines (-20 micron contre +100 micron). Cependant, en raison de la finesse du matériau, la MIM produit significativement moins de porosité.

Le saviez-vous ? La PM atteint toute sa densité lors de l'étape de compactage (85-92 % de densité), tandis que la densité MIM provient du frittage — une liaison par diffusion. (95 % de densité ou plus)

liberté de conception

Les ingénieurs confondent souvent MIM et PM conventionnelle puisque les deux commencent par du métal en poudre. La PM repose sur une compression uniaxiale à haute pression. La PM est plus adaptée aux formes simples qui peuvent être facilement éjectées de la cavité du moule. C'est là que MIM diffère. Avec MIM, il y a très peu — voire aucune — restriction géométrique permettant une liberté de conception tridimensionnelle.

 Autres améliorations de conception pour les composants MIM incluent :

• Consolidation des pièces
• Épaisseur de paroi uniforme
• Réduction de masse et de coring
• trous et fentes
• Débouchés
• Filets
• Raies, lettres et logos

Propriétés physiques

Bien que les processus 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 processus 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 MIM se fait à des températures beaucoup plus élevées que la PM (2350-2500 °F contre 1800-2000 °F). Les poudres métalliques PM plus grosses combinées à des températures de frittage plus basses entraînent intrinsèquement des propriétés physiques finales inférieures pour le composant PM, rendant les composants MIM environ deux fois plus forts, avec une ténacité et une résistance à la fatigue significativement meilleures.

Quand le moulage par injection de métal est-il le bon choix ?

Lorsque vous ajoutez un coût pour des matières premières et des outillages plus chers, vous réalisez les économies en ce qui concerne les composants à haute densité et haute complexité qui ne peuvent pas être fabriqués par un autre processus de fabrication. La PM peut être une alternative économique pour des pièces simples, mais le MIM peut produire des géométries de pièces qui éliminent les opérations secondaires, ce qui peut entraîner des économies significatives.

De nombreux clients constatent d'importantes économies lorsqu'ils combinent deux ou plusieurs sous-composants en un seul composant MIM. Des économies supplémentaires se trouvent lorsque vous considérez les matériaux, la conception, l'assemblage et la logistique avantages du processus MIM.

OptiMIM - Fabricant leader de moulage par injection de métal

Pour chaque projet, nous visons à délivrer des pièces plus cohérentes, plus efficacement, à des coûts inférieurs. Chez OptiMIM, notre objectif est de supprimer les dépenses associées aux processus secondaires tels que l'usinage, en atteignant la forme nette du premier coup. Nous construisons donc des moules plus efficaces pour la production en haute volume et intégrons autant de complexité que nécessaire dès le départ pour éviter des frais d'usinage et des opérations secondaires coûteuses.