{"id":2006,"date":"2021-06-07T15:13:35","date_gmt":"2021-06-07T15:13:35","guid":{"rendered":"https:\/\/ecrimesagroup.com\/como-usar-la-tecnica-mim-de-moldeado-de-metales-2"},"modified":"2022-09-12T11:18:26","modified_gmt":"2022-09-12T11:18:26","slug":"die-anwendung-von-mim-bei-der-herstellung-von-metallteilen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ecrimesagroup.com\/de\/die-anwendung-von-mim-bei-der-herstellung-von-metallteilen\/","title":{"rendered":"Die Anwendung von MIM bei der Herstellung von Metallteilen"},"content":{"rendered":"\n
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Der Metallpulverspritzguss (auch MIM oder Metal Injection Moulding genannt) eignet sich besonders zur Herstellung von Metallteilen mit komplexer Geometrie von kleiner bis mittlerer Gr\u00f6sse. Unterschiedliche Materialien k\u00f6nnen dabei zum Einsatz kommen (rostfreie Stahle, niedriglegierte Stahle, soft magnetic, Werkzeugstahl oder keramisches Material). Er kombiniert die Technik und Vielseitigkeit des Kunststoffspritzens mit dem Sintern, um Metallteile mit hoher Dichte und engen geometrischen Toleranzen herzustellen.  <\/p>\n\n\n\n

In der folgenden Abbildung wird der MIM-Prozess dargestellt. <\/p>\n\n\n\n

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Beginn. Herstellung der Gussform: <\/strong>Die Gussformen, die beim Metallpulverspritzguss zum Einsatz kommen, sind aus widerstandsf\u00e4higem Stahl gefertigt, komplex in der Form und anspruchsvoller als die Gussformen, die bei der Plastikinjektion zum Einsatz kommen. Bei der Herstellung der Hohlform muss ber\u00fccksichtigt werden, dass sich das einzuspritzende Material zusammenzieht \u2013 die Hohlform muss also gr\u00f6sser ausfallen. Dabei ist es sehr wichtig, die Design-Richtlinien der Technologie zu beachten, um ein stabiles und fehlerfreies Endprodukt zu erhalten.  <\/p>\n\n\n\n

Die Zahl der Hohlr\u00e4ume innerhalb der Gussform ist abh\u00e4ngig von der Geometrie und den Abmessungen des Endproduktes und kann von einem bis zu zehn Hohlr\u00e4umen variieren. Meist werden zwischen zwei und vier Hohlr\u00e4ume eingeplant, die Produktionszeit betr\u00e4gt zwischen 15 und 60 Sekunden.  <\/p>\n\n\n\n

Feedstock oder Prim\u00e4rmaterial: <\/strong>Das Prim\u00e4rmaterial wird aus Metallpulver aus Teilchen mit einer maximalen Gr\u00f6sse von 32 Mikrometern gebildet (mind. 80% des Materials m\u00fcssen kleiner als 22 Mikrometer sein), mit schmelzbaren Klebematerialien oder binders <\/em>vermischt und zu Pellets verarbeitet. Die binder <\/em>werden aus Thermoplastik, Wachs, Polymeren und anderen Stoffen hergestellt.  <\/p>\n\n\n\n

Die Charakterisierung und Kontrolle des Feedstock-Materials ist entscheidend, um die Parameter der weiteren Prozesse einzustellen (besonders die Injektion und das Sintern), um die gew\u00fcnschten Toleranzen und Wiederholbarkeit zu erreichen.  <\/p>\n\n\n\n

Injektion: <\/strong>Das Feedstock-Material wird in die Gussform eingespritzt. Die wichtigsten Parameter dabei sind die Pr\u00e4zision, die Durchflussmenge und die Temperaturen (des Einspritzkopfes und der Gussform). Die Parameter der Injektion m\u00fcssen der Geometrie des Endproduktes angepasst werden. Das Know-how der Hersteller ist entscheidend daf\u00fcr, intakte Fertigungsst\u00fccke ohne interne Fehler zu produzieren. Die so hergestellt Bauform wird als „Gr\u00fcnform\u201d bezeichnet. Bei der Extraktion aus der Gussform kommt es meist bereits zur ersten Kontraktion des Materials gegen\u00fcber der Hohlform (zwischen 0,7% und 0,9% bei Karbonst\u00e4hlen und niedriglegierten St\u00e4hlen, ca. 0,4%bei rostfreien St\u00e4hlen). \u00a0<\/p>\n\n\n\n

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Entbindern: <\/strong>Nun wird das Klebematerial bzw. der binder <\/em>entfernt, der f\u00fcr das Einspritzen notwendig war. Dieses Entbindern kann auf unterschiedliche Weise erfolgen: zu 100% thermisch, auf Wasserbasis, mit L\u00f6sungsmitteln oder durch eine katalytische Reaktion. Bei der Ecrimesa Gruppe verwenden wir katalytischen Feedstock, was anderen Methoden gegen\u00fcber Vorteile hat – insbesondere geht der Prozess wesentlich schneller als bei anderen Entbinderungsverfahren. Die katalytische Reaktion wird unter kontrollierten Bedingungen mit N2 und Salpeters\u00e4ure bei einer Temperatur von 120\u00baC durchgef\u00fchrt. Dabei geht der Hauptbestandteil des Binders, POM, von einem festen in einen gasf\u00f6rmigen Zustand \u00fcber und hinterl\u00e4sst die Gr\u00fcnform in einem Zustand hoher Porosit\u00e4t. So entsteht die sogenannt \u201cBraunform\u201d.                        <\/p>\n\n\n\n

Das Entbindern kann in Batch-\u00d6fen oder im ersten Teil eines Durchlaufofens durchgef\u00fchrt werden. Der Vorteil bei der Verwendung von Durchlauf\u00f6fen liegt in der Vermeidung manueller Operationen und die direkte Weiterleitung der Braunform zum Sintern. In diesem Prozesschritt ist das Fertigungsst\u00fcck besonders instabil und anf\u00e4llig f\u00fcr Verformungen oder Besch\u00e4digung – daher ist die Vermeidung manueller Arbeitsschritte ein wichtiger Faktor f\u00fcr die Verl\u00e4sslichkeit des Prozesses. Die Ecrimesa Gruppe verf\u00fcgt \u00fcber beide Anlagen.  <\/p>\n\n\n\n

In dieser Phase bleibt ein kleiner Anteil \u201csekund\u00e4rer\u201d Binder in der Braunform zur\u00fcck, die sie in ihrer Form halten. Diese sekund\u00e4ren Binder werden zu Beginn des Sinterns entfernt. <\/p>\n\n\n\n

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Sintern: <\/strong>Das Sintern ist der letzte Fertigungsschritt, in dem durch Interdiffusion der Metallpartikel durch Temperaturreaktionen und Fase (je nach Legierung H2 oder N2) die gew\u00fcnschte Dichte erreicht wird (95-98% im Gegensatz zu 82% beim traditionellen Sintern). Er kann in Batch-\u00d6fen (besonders geeignet f\u00fcr kleine Produktionsmengen oder spezielle Materialien) oder in Durchlauf\u00f6fen (f\u00fcr gr\u00f6ssere Produktionsmengen geeignet) durchgef\u00fchrt werden. Die Ecrimesa Gruppe verf\u00fcgt \u00fcber beide Ausstattungen, mit 3 Durchlaufanlagen und 2 Vakuum-Batch-\u00d6fen. Die Positionierung der Fertigungsst\u00fccke beim Entbindern und Sintern kann die dimensionalen Ergebnisse beeinflussen. Deshalb ist die Phase der Definition und Industrialisierung sehr wichtig, um einen robusten und verl\u00e4sslichen Prozess zu erhalten.  <\/p>\n\n\n\n

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Beim Sintern kommt es zur zweiten und definitiven Kontraktion im Vergleich zur Gr\u00fcnform. So werden die vorher festgelegten Enddimensionen erreicht. Bei Karbonstahl und niedriglegiertem Stahl betr\u00e4gt der Kontraktionsfaktor zwischen Gussform und Endprodukt 1,2165, und zwischen der Gr\u00fcnform und dem Endprodukt 1,205. Bei rostfreiem Stahl betr\u00e4gt der Kontraktionsfaktor zwischen Gussform und Endprodukt 1,166 und zwischen Gr\u00fcnform und Endprodukt 1,160.   <\/p>\n\n\n\n

Letzte Schritte und Fertigstellung: <\/strong>Nach dem Sintern kann es dazu kommen, dass das Produkt noch weitere Operationen und Behandlungen ben\u00f6tigt, um den Anforderungen des Kunden zu entsprechen. Die Ecrimesa Gruppe verf\u00fcgt  \u00fcber eine moderne Anlage f\u00fcr die W\u00e4rmebehandlung und kann so komplett fertiggestellte Produkte zur Verf\u00fcgung stellen. Auch die mechanische Bearbeitung kann im Hause durchgef\u00fchrt werden, zum Beispiel f\u00fcr die Br\u00e4unung oder Polierung.  <\/p>\n\n\n\n

Wir verf\u00fcgen \u00fcber langj\u00e4hrige Erfahrung von mehr als f\u00fcnfzig Jahren in diesem Bereich und nutzen Synergien zwischen MIM und dem Feingussverfahren.  <\/p>\n\n\n\n

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Entdecken Sie die M\u00f6glichkeiten des Metallpulverspritzgusses mit der Ecrimesa Gruppe! <\/a><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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