Bei Ecrimesa haben wir eine Fallstudie durchgeführt, in der wir die Verwendung von Catamold® von BASF für die Herstellung von Automobilteilen durch Metall-Spritzgießen analysieren. In dem Dokument erläutern wir die Vorteile dieser Komponente und bieten praktische Beispiele für ihren Einsatz.

Metall-Spritzgießen

Der Metallspritzguss (Metal Injection Molding, MIM) ist eine pulvermetallurgische Fertigungstechnik, bei der Bindemittel und Metallpulver in eine Form oder einen Hohlraum gespritzt werden.
Die MIM-Technologie eignet sich für die Herstellung komplexer Geometrien und kleiner bis mittelgroßer Teile aus einer breiten Palette von Werkstoffen (rostfreie Stähle, niedrig legierte Stähle, weichmagnetische Stähle, Werkzeugstahl und Keramik). Es kombiniert die Technik und Vielseitigkeit des Kunststoffspritzgießens mit der Sintertechnik, um Teile mit hoher Dichte und sehr engen geometrischen Toleranzen herzustellen.

Metallspritzguss in der Automobilbranche

Herstellung von Catamold®
Für die spezifischen Anforderungen der Automobilindustrie hat sich Catamold® von BASF als ideale Komponente erwiesen. Catamold® ist ein gebrauchsfertiges Granulat für das Spritzgießen. Es besteht aus Metall- oder Keramikpulver und einem maßgeschneiderten Bindemittel.

In der Anfangsphase berücksichtigen wir

Design:
Zum Einstieg in den Metallspritzguss-Prozess.

Das Prozessfenster:
Dabei handelt es sich um ein Diagramm mit einer Reihe von Parametern für einen bestimmten Herstellungsprozess, der ein bestimmtes Ergebnis liefert.

Überprüfung (QC, quality control):
Die Qualitätsprüfung ist eine Tätigkeit, die darin besteht, ein oder mehrere Merkmale des Produkts oder der Dienstleistung zu prüfen, zu messen oder zu testen und die Ergebnisse mit bestimmten Anforderungen zu vergleichen, um die Übereinstimmung zu bestätigen. Diese Aufgabe wird von qualifiziertem Personal durchgeführt.

Schneckengeometrie

Schutz vor Abnutzung

Spritzgießen
Das Ausgangsmaterial wird in eine Form gespritzt, die die Form des gewünschten Teils hat. Die wichtigsten Einspritzparameter sind Druck, Durchflussmenge und Temperaturen (der Einspritzschnecke und des Werkzeugs). Die Einspritzparameter müssen an die Teilegeometrie angepasst werden. Als Hersteller ist das Know-how der jeweiligen Branche unerlässlich, um Teile ohne innere Mängel zu erhalten.
Der daraus resultierende Teil wird als „grüner Teil“ bezeichnet.

Entbänderung
Dies ist der Prozess, bei dem das Bindemittel, das für die Injektion verwendet wurde, entfernt wird, und kann mit verschiedenen Methoden durchgeführt werden:

Sinterung
Dabei handelt es sich um den Prozess der Interdiffusionsbindung der Metallteilchen durch die Einwirkung von Temperatur und Gasen (je nach Legierung H2 oder N2), bei dem die angestrebte Dichte erreicht wird (95-98 % gegenüber 82 % beim herkömmlichen Sintern).
Sie kann in Chargenöfen (geeignet für kleine Chargen oder spezielle Materialien) oder in Durchlauföfen (geeignet für große Produktionschargen) durchgeführt werden.
Bei der Ecrimesa-Gruppe verfügen wir über beide Arten von Anlagen mit 3 kontinuierlichen Linien und 2 Chargenöfen. Die Positionierung der Teile während des Entbinderungs- und Sinterungsprozesses kann die erzielten Dimensionsergebnisse beeinflussen, daher ist die Definitions- und Industrialisierungsphase ein weiterer Schlüssel zur Erzielung eines robusten und zuverlässigen Prozesses. 

Weitere Verarbeitung
Dazu gehören verschiedene Wärmebehandlungen, Polieren und Bearbeiten, um das endgültige Teil zu erhalten.

Beispiele für den Einsatz von MIM in der Automobilindustrie

Bei Ecrimesa haben wir verschiedene Teile für den Automobilsektor mit Catamold® von BASF hergestellt. Nachfolgend ein Beispiel für ein spezifisches Bauteil für ein Motorrad, nämlich den Motorkolben.

Das für die Herstellung dieses Teils verwendete Catamold®-Material ist Catamold FN08. Darüber hinaus gibt es weitere wichtige Aspekte des Produktionsprozesses dieses Teils zu berücksichtigen:

• Härte: 32-35 HRC
• Wärmebehandlung: wird von unserem Unternehmen durchgeführt
• Bearbeitung: von unserem Unternehmen durchgeführt
• Früher: Dieses Teil wurde im Wachsausschmelzverfahren hergestellt

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In der Fallstudie, die Sie unten herunterladen können, zeigen wir weitere Beispiele für die Herstellung verschiedener Teile für den Automobilsektor sowie einen Vergleich des MIM-Verfahrens mit anderen Technologien. Die Verwendung von Catamold® durch BASF in Verbindung mit der umfangreichen Erfahrung der Ecrimesa Gruppe in der MIM-Technologie ermöglicht eine höchst effiziente Herstellung von Metallteilen.