Personnalisation des matériaux MIM pour une plus grande liberté de conception

Les attentes des fabricants ont atteint un niveau sans précédent. Les clients s'adressent à des consommateurs qui en demandent davantage : une meilleure résistance et une densité supérieure, des produits plus durables, des solutions uniques adaptées à leurs besoins. Comment une entreprise de moulage par injection de métal (MIM) peut-elle suivre cette évolution ?

Comment résoudre la liberté de conception limitée à laquelle les fabricants étaient confrontés par le passé ? Tout repose sur le fondement même du processus MIM : le feedstock. OptiMIM vise à fabriquer avec le juste mélange de matériaux afin de créer des composants personnalisés répondant aux normes de performance les plus élevées.  

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Qu'est-ce que le feedstock ?

Mais qu'est-ce exactement que le feedstock ? À la base, il s'agit d'une technologie hybride entre la métallurgie des poudres et l'injection plastique. Une fine poudre métallique sphérique, qui ressemble presque à de la poussière, est mélangée à du plastique et à de la cire de paraffine, que nous appelons le système de liant. Le système de liant a pour fonction de donner à la pièce la forme correspondant à votre géométrie, tandis que la poudre métallique est entraînée dans le processus.

Le feedstock final est composé approximativement de 40% de liant et de 60% de métal en volume, avec des particules de poudre dont la taille varie de 10 à 25 microns. Un micron équivaut à un millionième de mètre et, pour mettre cela en perspective, 40 microns correspondent à la plus petite particule visible à l'œil humain. Saviez-vous que la largeur moyenne d'un cheveu humain est de 100 microns ? Les trois matériaux sont mélangés, extrudés par notre système de mélange exclusif, puis granulés.

Les granulés sont ensuite introduits dans les machines de moulage par injection et façonnés pour former la première étape de la pièce : la « pièce verte ». De nombreux autres processus interviennent en aval pour produire la pièce finale de forme nette, mais le feedstock en constitue la structure de base.

Contrôle du processus du feedstock

La formulation personnalisée d'alliages ajoute un niveau de complexité au processus. Il est essentiel que les fournisseurs disposent d'un mélange de feedstock fiable, homogène et reproductible afin d'assurer une constance optimale des performances et des propriétés mécaniques. Les connaissances et l'expertise des métallurgistes doivent être précises, avec des contrôles très stricts, lors de l'incorporation de plusieurs matériaux dans le feedstock. Des contrôles dimensionnels constants sont nécessaires non seulement de pièce à pièce, mais aussi de lot à lot. C'est ce qui permet à OptiMIM d'obtenir, à chaque fois, un retrait prévisible et reproductible de nos composants durant la phase de frittage.

En mettant l'accent sur un contrôle dimensionnel constant, vous pouvez consacrer le temps et les investissements nécessaires à l'optimisation complète de votre conception en vue de la performance, sans les contraintes traditionnelles associées à d'autres procédés.

Liberté de conception avec le moulage par injection de métal

La performance du produit est primordiale. La personnalisation du feedstock MIM permet de concevoir des technologies et des pièces finales qu'aucun autre procédé ne peut produire. Plutôt que de simplement choisir un matériau adapté à une pièce, il convient de créer la combinaison idéale pour des performances optimales.

Grâce à sa capacité à produire son propre feedstock, OptiMIM résout de nombreux problèmes complexes de conception. La combinaison de l'injection plastique et de la métallurgie des poudres offre aux ingénieurs concepteurs une liberté vis-à-vis des contraintes traditionnelles liées au façonnage de l'acier inoxydable, du fer-nickel, du cuivre, du titane et d'autres métaux. Et, contrairement à d'autres fournisseurs, les ingénieurs ne sont pas limités à un métal standard qui compromet les exigences de performance du projet.

L'utilisation de matériaux inadaptés dans tout processus peut affecter les performances de la pièce. C'est pourquoi la sélection de caractéristiques spécifiques des matériaux, avec un degré de réglage plus précis, améliore les performances de la pièce. La combinaison exclusive de métal, de cire et de polymères plastiques, associée à d'autres contrôles de processus, nous permet d'obtenir des tolérances plus serrées, des densités élevées et des états de surface lisses par rapport à d'autres formes d'injection de métal, tout en produisant des pièces précises et complexes en grandes quantités. Comme OptiMIM maîtrise toutes les variables du développement du feedstock ainsi que les processus de production, nous assurons un contrôle accru des tolérances de pièce à pièce et de lot à lot, avec une capacité supérieure. Cette intégration verticale nous confère un avantage unique dans le secteur du MIM.

Concevoir des pièces métalliques pour la performance

Les ingénieurs concepteurs peuvent considérer le processus MIM comme une page blanche. Le MIM crée la géométrie des composants en plaçant le matériau uniquement là où il est nécessaire pour la fonction et la résistance. Plusieurs composants peuvent être regroupés en un seul composant MIM, et la géométrie obtenue est plus résistante, plus rentable et généralement plus proche de l'intention de conception initiale que l'assemblage de plusieurs pièces. En consolidant les composants, les risques sont réduits grâce à une moindre possibilité de défaillance des pièces.

Comme toutes les caractéristiques seront intégrées à l'outillage, la complexité de la pièce n'aura pas d'incidence sur le coût. Les méthodes de conception conventionnelles, telles que l'ébavurage ou le chanfreinage d'une pièce emboutie, entraînent souvent un prix de pièce plus élevé lorsque la complexité augmente.

Le MIM excelle à l'intersection de la complexité, de la précision, du volume et de la performance, et tout commence par un feedstock formulé sur mesure. Le matériau que vous choisissez doit permettre de produire des pièces hautement performantes, quelle que soit la complexité du composant.