Metallpulver-Spritzguss: Ein Überblick

Metal Powder Injection Moulding oder MIM ist ein Herstellungsverfahren zur Herstellung komplexer Metallteile. MIM vereint die Vorteile der Pulvermetallurgie und des Kunststoffspritzgusses und ist damit ein kostengünstiges und effizientes Verfahren zur Herstellung hochwertiger Metallteile. Der MIM-Prozess umfasst vier Hauptschritte: Rohstoffaufbereitung, Spritzgießen, Entbindern und Sintern.

Rohmaterial-Vorbereitung

Der erste Schritt im MIM-Prozess ist die Rohstoffaufbereitung. Das Ausgangsmaterial ist eine Mischung aus feinen Metallpulvern und einem thermoplastischen Bindemittel, das die Metallpulver während des Formprozesses zusammenhalten soll. Die Metallpulver werden typischerweise aus einer Vielzahl von Metallen hergestellt, einschließlich Edelstahl, Titan und Wolfram.

Das Ausgangsmaterial wird normalerweise hergestellt, indem die Metallpulver und das Bindemittel in einem Hochgeschwindigkeitsmischer gemischt werden, wodurch eine homogene Mischung entsteht. Die Mischung wird dann granuliert und getrocknet, um Pellets zu bilden, die im Spritzgussverfahren verwendet werden.

Spritzguss

Der zweite Schritt im MIM-Prozess ist das Spritzgießen. Die Rohstoffpellets werden in einen Trichter geladen und einer Spritzgussmaschine zugeführt. Die Maschine erhitzt die Pellets und spritzt sie in einen Formhohlraum, wo sie abgekühlt und verfestigt werden.

Das Spritzgussverfahren ermöglicht die Herstellung komplexer Metallteile mit hoher Präzision und Genauigkeit. Die beim Spritzgussverfahren verwendeten Formen bestehen typischerweise aus Werkzeugstahl oder anderen hochfesten Materialien und sind so ausgelegt, dass sie den hohen Drücken und Temperaturen standhalten, die beim Formprozess auftreten.

Entbinderung

Der dritte Schritt im MIM-Prozess ist das Entbindern. Nachdem die Metallteile geformt wurden, muss das Bindemittel von dem Teil entfernt werden, bevor es gesintert werden kann. Dazu werden die Teile in einen Ofen gelegt und auf eine Temperatur erhitzt, die hoch genug ist, um das Bindemittel zu verdampfen.

Sintern

Der letzte Schritt im MIM-Prozess ist das Sintern. Beim Sintern werden die entbinderten Teile in einem Ofen auf eine Temperatur knapp unterhalb des Schmelzpunktes der Metallpulver erhitzt. Dadurch verschmelzen die Metallpulver miteinander und bilden ein festes Metallteil.

Der Sinterprozess kann mehrere Stunden dauern, und die erforderliche Temperatur und Zeit hängt von der Art des verwendeten Metalls und der Größe und Komplexität des Teils ab.

Vorteile von MIM

Die Verwendung des MIM-Prozesses zur Herstellung von Metallteilen bietet mehrere Vorteile. Erstens ermöglicht der MIM-Prozess die Herstellung komplexer Metallteile mit hoher Präzision und Genauigkeit. Dies macht es zu einem idealen Verfahren zur Herstellung kleiner, komplizierter Teile, die mit herkömmlichen Herstellungsmethoden nur schwer oder gar nicht herzustellen wären.

Zweitens ist der MIM-Prozess kostengünstig. Da bei dem Verfahren ein thermoplastisches Bindemittel verwendet wird, das viel billiger als Metall ist, sind die Kosten für die Herstellung von Teilen mit dem MIM-Verfahren oft niedriger als mit herkömmlichen Herstellungsmethoden.

Schließlich ist das MIM-Verfahren umweltfreundlich. Da bei diesem Verfahren relativ wenig Material verwendet wird, entsteht weniger Abfall als bei herkömmlichen Herstellungsverfahren.

Abschluss

Das Metallpulver-Spritzgießen ist ein kostengünstiges und effizientes Verfahren zur Herstellung hochwertiger Metallteile. Durch die Kombination der Vorteile der Pulvermetallurgie und des Kunststoffspritzgusses ermöglicht das MIM-Verfahren die Herstellung komplexer Metallteile mit hoher Präzision und Genauigkeit. Das MIM-Verfahren ist eine umweltfreundliche und kostengünstige Alternative zu herkömmlichen Herstellungsverfahren und eignet sich ideal für die Herstellung kleiner, filigraner Teile.