Caso de Estudio: Uso de Catamold® de BASF para la fabricación de piezas para automoción

En Ecrimesa hemos realizado un Caso de Estudio, donde analizamos el uso de Catamold® de BASF para la fabricación de piezas para automoción, a través del Moldeo por Inyección de Metales. En el documento explicamos las ventajas de este componente y ofrecemos ejemplos prácticos de uso.

Moldeo por Inyección de Metales

El Moldeo por Inyección de Metales (Metal Injection Molding, MIM) es una técnica de fabricación pulvimetalúrgica que inyecta binder y polvo metálico en un molde o cavidad.
La tecnología MIM es apropiada para fabricar piezas de geometría compleja, de tamaño pequeño o medio en un amplio rango de materiales (aceros inoxidables, aceros de baja aleación, soft magnetic, acero de herramientas y cerámicas). Combina la técnica y versatilidad de la inyección de plástico con la técnica de sinterizado para producir piezas de alta densidad con tolerancias geométricas muy estrechas.

El MIM en la industria de la automoción

Producción con Catamold®
Para ajustarnos a las necesidades específicas de la industria de la automoción, Catamold® de BASF se ha mostrado como un componente idóneo. Catamold® son gránulos listos para usar para el moldeo por inyección. Se compone de polvo metálico o cerámico y un agente aglutinante hecho a medida.

En etapas iniciales consideramos:

Diseño
Para comenzar con el Proceso MIM desde el moldeo por inyección

La Ventana de Proceso
Se trata de un gráfico con una gama de parámetros para un proceso de fabricación específico que produce un resultado definido.

Inspección (QC, quality control)
La inspección de calidad es una actividad que consiste en comprobar, medir o probar una o varias características del producto o servicio y comparar los resultados con los requisitos específicos para confirmar su cumplimiento. Esta tarea es ejecutada por personal cualificado.

Geometría de los tornillos

Protección contra el desgaste

Moldeo por Inyección
El feedstock se inyecta en un molde con la forma de la pieza deseada. Los principales parámetros de inyección son la presión, el caudal y las temperaturas (del husillo de inyección y del molde). Los parámetros de inyección se han de adaptar a la geometría de la pieza. Como fabricantes para obtener piezas sin defectos internos, es fundamental el know how de la industria respectiva.
La pieza obtenida se conoce como «pieza en verde«.

Desbanderizado
Se trata del proceso en el que se elimina el ligante o binder que nos ha servido para inyectar, y se puede realizar por varios métodos:

Sinterizado
Es el proceso de unión por interdifusión de las partículas metálicas entre sí por la acción de temperatura y gases (en función de la aleación será H2 o N2) y en el que se alcanza la densidad objetivo (95-98% frente al 82% del sinterizado tradicional).
Se puede realizar en hornos de batch (apropiados para lotes pequeños o materiales especiales) o en hornos continuos (apropiados para grandes lotes de producción).
En Ecrimesa Group disponemos de ambos equipamientos con 3 líneas continuas y 2 hornos de batch. El posicionamiento de las piezas durante el proceso de desbanderizado y sinterizado puede afectar a los resultados dimensionales obtenidos, por lo que la fase de definición e industrialización es otra de las claves para obtener un proceso robusto y fiable. 

Procesamiento posterior
Se trata de distintos tratamientos térmicos, de pulido y de mecanizado, para conseguir la pieza final.

Ejemplos de uso de MIM en la industria de la automoción

En Ecrimesa hemos fabricado distintas piezas para el sector automoción usando Catamold® by BASF. A continuación, presentamos como ejemplo una pieza concreta un componente de una moticicleta, específicamente el pistón del motor.

El material Catamold® utilizado para la producción de esta pieza es el Catamold FN08. Además, existen otros aspectos clave en el proceso de producción de esta pieza que cabe considerar:

• Dureza: 32-35 HRC.
• Tratamiento térmico: realizado por nuestra empresa
• Mecanizado: realizado por nuestra empresa
• En el pasado: esta pieza era producida a través del mecanismo de fundición a la cera perdida

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En el Caso de Estudio que puede descargarse a continuación, mostramos más ejemplos de fabricación distintas piezas para el sector automoción, así como una comparación del Proceso MIM con otras tecnologías. El uso de Catamold® by BASF junto con la amplia experiencia de Ecrimesa Group en la tecnología MIM posibilitan la fabricación más eficiente de piezas metálicas.