Personalizzazione dei materiali MIM per una maggiore libertà di design

Le aspettative dei produttori hanno raggiunto un livello mai visto prima. I clienti servono consumatori che vogliono qualcosa di più: maggiore resistenza e densità, prodotti più durevoli, qualcosa di unico, su misura per loro. Come può un'azienda di metal injection molding (MIM) stare al passo con i tempi?

Come viene risolta la limitata libertà di design che i produttori affrontavano in passato? Si riduce tutto alle fondamenta del processo MIM: il materiale di alimentazione. OptiMIM mira a produrre con la giusta miscela di materiali per creare componenti personalizzati che performano ai massimi standard.

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Che cos'è il materiale di alimentazione?

Ora, cos'è esattamente il materiale di alimentazione? Alla base, è la tecnologia ibrida tra metallurgia delle polveri e stampaggio a iniezione della plastica. 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 di conferire al pezzo la sua forma in base alla geometria, mentre la polvere metallica accompagna il processo.

Il materiale di alimentazione finale è composto da circa il 40% di legante e il 60% di metallo in volume, con la dimensione delle particelle di polvere che varia da 10 a 25 micron. Un micron è uguale a un milionesimo di metro e, per dare un'idea, 40 micron è la particella più piccola visibile ad occhio nudo. Sapevi che il capello umano medio è largo 100 micron? Tutti e tre i materiali vengono miscelati insieme, estrusi dal nostro sistema di miscelazione proprietario e pelletizzati.

I pellet, a loro volta, vengono alimentati nelle macchine per stampaggio a iniezione e formati nella prima fase del pezzo – il "pezzo verde". Molti altri processi avvengono a valle per produrre il pezzo finale a forma netta, ma il materiale di alimentazione è la struttura portante.

Controllo del processo di alimentazione

La formulazione personalizzata delle leghe aggiunge un livello di complessità al processo. È fondamentale che i fornitori abbiano una miscela uniforme e ripetibile di materiale di alimentazione per una consistenza ottimale delle prestazioni meccaniche e delle proprietà. La conoscenza e l'expertise dei metallurgisti devono essere precise, con controlli molto rigorosi in atto, quando si incorporano più materiali nel materiale di alimentazione. Sono necessari controlli dimensionali consistenti non solo da pezzo a pezzo, ma anche da lotto a lotto. È ciò che consente a OptiMIM di avere una ritiro prevedibile e ripetibile dei nostri componenti durante la fase di sinterizzazione ogni volta.

Con un'enfasi sul controllo dimensionale consistente, sei in grado di dedicare il tempo e l'investimento necessari per ottimizzare completamente il tuo design per le prestazioni senza le restrizioni tradizionali associate ad altri processi.

Libertà di design con lo stampaggio a iniezione dei metalli

Le prestazioni del prodotto sono fondamentali. La personalizzazione del materiale di alimentazione MIM consente la progettazione di tecnologie e pezzi finali che non possono essere forniti in alcun altro modo.

Invece di scegliere semplicemente un materiale per adattarsi a un pezzo, dovrebbe essere creata la fusione perfetta per performance ottimali.

Con la capacità di produrre il proprio materiale di alimentazione, OptiMIM risolve molti problemi di design complessi. La combinazione di stampaggio a iniezione della plastica e metallurgia delle polveri consente agli ingegneri di design di liberarsi dai vincoli tradizionali di cercare di plasmare acciaio inossidabile, ferro nichel, 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.

Utilizzare materiali sbagliati in qualsiasi processo può influenzare le prestazioni del pezzo. È per questo che selezionare caratteristiche specifiche del materiale con un grado di messa a punto più stretto, offre migliori prestazioni del pezzo. La combinazione proprietaria di metallo, cera e polimeri plastici, insieme ad altri controlli di processo, ci consente di fornire tolleranze più serrate, alte densità e finiture lisce rispetto ad altre forme di iniezione di metallo, e pur producendo comunque pezzi complessi e precisi in grandi quantità. Poiché OptiMIM controlla tutte le variabili dello sviluppo del materiale di alimentazione, così come i processi di produzione, offriamo un controllo di tolleranza più elevato da pezzo a pezzo e da lotto a lotto con una maggiore capacità. Questa integrazione verticale ci dà un vantaggio unico nell'industria MIM.

Progettare parti in metallo per le prestazioni

Gli ingegneri di design possono considerare il processo MIM come una tela bianca. MIM costruisce la geometria del componente posizionando il materiale solo dove è necessario per funzione e resistenza. Più componenti possono essere combinati in un singolo componente MIM, e la geometria risultante è più forte, più conveniente e di solito più vicina all'intento di design originale rispetto all'assemblaggio di più parti. Consolidando i componenti, il rischio è mitigato con minor potenziale di guasto del pezzo.

Poiché tutte le caratteristiche saranno progettate negli strumenti, la complessità del pezzo non influenzerà il costo. I metodi convenzionali di progettazione, come la sbavatura o la smussatura su un pezzo stampato, spesso corrispondono a un prezzo più alto del pezzo quando si aggiunge complessità.

MIM domina all'intersezione di complessità, precisione, quantità e prestazioni, e tutto inizia con materiale di alimentazione formulato su misura. Il materiale che scegli deve offrire pezzi ad alte prestazioni, indipendentemente da quanto complesso sia il componente.