Confronto tra stampaggio a iniezione di metalli e metallurgia in polvere

I produttori di tutto il mondo cercano sempre di creare componenti metallici con prestazioni migliori. Vogliono maggiore libertà di progettazione senza sacrificare i costi. Quando i metodi tradizionali di colata non sono più utilizzati, i produttori si rivolgono ad altri processi di stampaggio per far progredire i loro prodotti.

Se conosci la metallurgia in polvere (PM), sai che le parti sono formate da metallo che viene pressato insieme in un contoio e poi sinterizzato. Lo stampaggio a iniezione metallica (MIM) è un processo complementare che utilizza anche particelle metalliche—solo molto più fine—per produrre componenti ad alta densità con flessibilità progettuale tridimensionale.

In che modo differisce lo stampaggio a iniezione del metallo

Materiali

La metallurgia in polvere e lo stampaggio a iniezione metallica utilizzano le stesse polveri di base e entrambi i processi permettono l'uso di leghe personalizzate, tuttavia la differenza chiave nel materiale è la dimensione delle particelle. Le polveri più grossolane usate nel PM sono ampiamente conosciute e il metodo per farle è economico. Le polveri MIM sono molto più piccole, quindi il processo e l'energia per produrle—in quella fascia di dimensioni—sono più costosi da produrre.

Il costo del metallo in polvere è un fattore chiave nel confronto tra materiali MIM e PM. Le polveri MIM sono tipicamente più costose delle polveri PM perché sono più fine (-20 micron contro +100 micron). Tuttavia, a causa del materiale più fine, il MIM produce una porosità significativamente inferiore.

Lo sapevi?  La PM raggiunge tutta la densità nella fase di compattazione (85-92% di densità) mentre la densità MIM deriva dalla sinterizzazione—un legame di diffusione. (95%+ densità)

Libertà di progettazione

Gli ingegneri spesso confondono MIM e PM convenzionale, dato che i due partono da metallo in polvere. La PM si basa su una compattazione uniaxiale ad alta pressione. Il PM è più adatto a forme semplici che si espellono facilmente dalla cavità del dado. Qui è dove il MIM differisce. Con il MIM, ci sono pochissime—se non nessuna—restrizioni geometriche che permettano la libertà di progettazione tridimensionale.

Altri miglioramenti progettuali per i componenti MIM includono:

• Consolidamento delle parti
• Spessore uniforme della parete
• Carotaggio e riduzione di massa
• Fori e fessure
• Sottotagli
• Filettature
• Zigolatura, lettera e loghi

Proprietà fisiche

Sebbene i processi MIM e PM possano sembrare simili, le principali differenze si trovano nelle proprietà finali del componente finito—principalmente nella densità finale. Quando si utilizza il processo PM, l'attrito tra la polvere e gli stampi rende il componente finale non uniforme, mentre le parti MIM sono uniformi in tutte le direzioni.

Inoltre, la sinterizzazione per MIM avviene a temperature molto più elevate rispetto al PM (2350-2500°F° contro 1800-2000°F°). Le polveri metalliche più grandi del PM, unite a temperature di sinterizzazione più basse, fanno sì che il componente finale del PM abbia proprietà fisiche inferiori, rendendo i componenti del MIM circa due volte più resistenti, con tenacità e resistenza alla fatica significativamente migliori.

Quando lo stampaggio a iniezione del metallo è la scelta giusta?

Quando si aggiungono i costi per materie prime e utensili più costosi, si realizza il risparmio per componenti ad alta densità e complessità che non possono essere realizzati da nessun altro processo produttivo. La PM può essere un'alternativa economica per componenti semplici, ma la MIM può produrre geometrie dei pezzi che eliminano operazioni secondarie, il che può portare a significativi risparmi sui costi.

Molti dei nostri clienti trovano notevoli risparmi quando combinano due o più sottocomponenti in un unico componente MIM. Si riscontrano ulteriori risparmi considerando materiali, progettazione, assemblaggio e benefici logistici del processo MIM.

OptiMIM - Produttore leader di stampaggio a iniezione per metalli

In ogni progetto, puntiamo a fornire componenti più coerenti, in modo più efficiente e a costi inferiori. Il nostro obiettivo di Opti è eliminare le spese associate ai processi secondari come la lavorazione lavorativa, ottenendo la forma netta al primo intento. Quindi costruiamo stampi più efficienti per la produzione ad alto volume e mettiamo in anticipo tutta la complessità necessaria per evitare costosi lavori meccanici e operazioni secondarie.