Personalizzazione dei materiali per una maggiore libertà di progettazione

Le aspettative dei produttori hanno raggiunto il massimo storico. I clienti si rivolgono a consumatori che desiderano qualcosa di più: maggiore resistenza e densità, prodotti più durevoli, qualcosa di unico, su misura per loro. In che modo un'azienda di stampaggio a iniezione di metalli (MIM) sta al passo con i tempi?

Come si risolve la limitata libertà di progettazione che i produttori hanno dovuto affrontare in passato? Tutto si riduce alla base stessa del processo MIM: la materia prima. OptiMIM mira a produrre con la giusta miscela di materiali per creare componenti personalizzati che funzionino secondo gli standard più elevati.  

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Che cos'è la materia prima?

Ora, cos'è esattamente la materia prima? Alla base, c'è la tecnologia ibrida tra la metallurgia delle polveri e lo stampaggio a iniezione di materie plastiche. Una polvere metallica sferica fine, quasi simile alla polvere, viene mescolata con plastica e cera di paraffina, o quello che ci piace chiamare il sistema "legante". L'intento del sistema legante è quello di dare alla parte la sua forma alla tua geometria, mentre la polvere metallica accompagna il viaggio.

La materia prima finale è composta per circa il 40% da legante e per il 60% da metallo in volume, con una dimensione delle particelle di polvere che varia da 10 a 25 micron. Un micron equivale a un milionesimo di metro e, per metterlo in prospettiva, 40 micron è la particella più piccola visibile all'occhio umano. Sapevi che un capello umano medio è largo 100 micron? Tutti e tre i materiali vengono miscelati insieme, estrusi dal nostro sistema di miscelazione proprietario e pellettizzati.

I pellet, a loro volta, vengono immessi nelle macchine per lo stampaggio a iniezione e formati nel primo stadio del pezzo, la "parte verde". Molti altri processi avvengono a valle per produrre la parte finale a forma di rete, ma la materia prima è la sottostruttura.

La

formulazione personalizzata delle leghe aggiunge un livello di complessità al processo. È fondamentale che i fornitori dispongano di una miscela solida, uniforme e ripetibile di materie prime per garantire una coerenza ottimale delle prestazioni meccaniche e delle proprietà. Le conoscenze e le competenze dei metallurgisti devono essere precise, con controlli molto rigorosi, quando si incorporano più materiali nella materia prima. Sono necessari controlli dimensionali coerenti non solo da parte a parte, ma da lotto a lotto. È ciò che consente a OptiMIM di avere ogni volta un restringimento prevedibile e ripetibile dei nostri componenti durante la fase di sinterizzazione.

Con un'enfasi sul controllo dimensionale coerente, è possibile dedicare il tempo e l'investimento necessari per ottimizzare completamente il progetto in termini di prestazioni senza i tradizionali vincoli associati ad altri processi.

La libertà di progettare le migliori

prestazioni del prodotto è fondamentale. La personalizzazione della materia prima MIM consente la progettazione della tecnologia e delle parti finali che non possono essere consegnate con altri mezzi. Invece di scegliere semplicemente un materiale per adattarlo a una parte, è necessario creare la fusione perfetta per ottenere prestazioni ottimali.

Per saperne di più sulle opzioni di materiali personalizzati, consulta il blog Opzioni dei materiali: come si confronta il MIM?

Grazie alla capacità di produrre la propria materia prima, OptiMIM risolve molti problemi di progettazione complessi. La combinazione di stampaggio a iniezione di materie plastiche e metallurgia in polvere consente ai progettisti di liberarsi dai tradizionali vincoli del tentativo di modellare acciaio inossidabile, nichel, ferro, rame, titanio e altri metalli. E a differenza di altri fornitori, gli ingegneri non sono bloccati con un metallo standard che compromette i requisiti di prestazione del progetto.

L'utilizzo di materiali sbagliati in qualsiasi processo può influire sulle prestazioni del pezzo. Ecco perché la selezione di particolari caratteristiche del materiale con un grado di messa a punto più stretto offre migliori prestazioni dei pezzi. La combinazione proprietaria di metallo, cera e polimeri plastici, insieme ad altri controlli di processo, ci consente di fornire tolleranze più strette, densità elevate e finiture lisce rispetto ad altre forme di iniezione del metallo, pur continuando a produrre parti precise e complesse in grandi quantità. Poiché OptiMIM controlla tutte le variabili dello sviluppo delle materie prime, nonché i processi di produzione, forniamo un controllo delle tolleranze più elevato da parte a parte e da lotto a lotto con una maggiore capacità. Questa integrazione verticale ci offre un vantaggio unico nel settore MIM.

Progettazione di parti per le prestazioni

I progettisti possono considerare il processo MIM come una tabula rasa. MIM crea la geometria dei componenti posizionando il materiale solo dove è necessario per la funzione e la resistenza. È possibile combinare più componenti in un unico componente MIM e la geometria risultante è più forte, più economica e in genere è più vicina alle finalità di progettazione originali rispetto all'assemblaggio di più parti. Consolidando i componenti, il rischio viene mitigato con un minore potenziale di guasto delle parti.

Poiché tutte le caratteristiche saranno integrate negli utensili, la complessità delle parti non determinerà i costi. I metodi convenzionali di progettazione, come la sbavatura o la smussatura su una parte stampata, spesso equivalgono a un prezzo del pezzo più elevato quando si aggiunge complessità.

Il MIM domina all'intersezione tra complessità, precisione, quantità e prestazioni, e tutto inizia con materie prime formulate su misura. Il materiale scelto deve fornire parti ad alte prestazioni, indipendentemente dalla complessità del componente.

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