Was ist MIM-Technologie?

1.Was ist MIM-Technologie?
MIM (Metall-Injektionsmoulding) ist eine Fertigungstechnologie, die die Formkomplexität des Kunststoff-Spritzgießens mit der Materialflexibilität der Pulvermetallurgie kombiniert.

2.Wie funktioniert der MIM-Prozess?
Feine Metallpulver werden mit thermoplastischen und Wachsbinderstoffen kombiniert, um ein Formmassengemisch zu bilden. Beim Erwärmen wird dieses Gemisch zu einer viskosen Schlammsuspension, die anschließend unter hohem Druck in eine präzise konstruierte Form gespritzt wird, um das gewünschte Formteil zu erzeugen. Nach dem Abkühlen wird das Teil aus der Form ausgestoßen und anschließend einem Prozess unterzogen („Entbinderung“ genannt), bei dem die Binderbestandteile entfernt werden. Der letzte Schritt (Sintern) besteht darin, das Teil unter kontrollierten Atmosphärenbedingungen hoher Temperatur auszusetzen, um die Metallpulver zu einem nahezu vollständig dichten Festkörper zusammenzufügen.

3.Wodurch unterscheidet sich MIM vom konventionellen Press- und Sintervfahren?
Konventionelles Pressen und Sintern (PM) verwendet hohen, uniaxial aufgebrachten Druck auf grobe Metallpulver in einem Presswerkzeug, um mäßig komplexe Bauteile herzustellen. Üblicherweise wird während des Sinterprozesses keine weitere Verdichtung erreicht. Die mit dieser Methode erzielten Dichten liegen typischerweise im Bereich von 80–90 % der theoretischen Dichte, was die erreichbaren Materialeigenschaften der jeweiligen Legierung begrenzt. MIM-Produkte sind bezüglich der Formkomplexität nicht eingeschränkt, dank der Flexibilität des Spritzgießverfahrens. Die verwendeten feinen Metallpulver in Kombination mit höheren Sintertemperaturen ermöglichen es dem MIM-Verfahren, nahezu vollständige Dichte im Endprodukt zu erreichen. Dies erlaubt es, bei MIM-Produkten Materialeigenschaften zu erzielen, die denen von Schmiedeteilen ähneln.
 
4. Wird das Metall während des Spritzgießprozesses geschmolzen?
Nein, nur die Binderstoffe werden geschmolzen, wodurch die Pulver wie ein Kunststoffmaterial fließen können. Beim Abkühlen verfestigen sich die Binder und verleihen dem Bauteil die notwendige Festigkeit für den weiteren Umgang. Das Bauteil muss anschließend bis nahezu vollständiger Dichte gesintert werden, um die erforderlichen mechanischen Eigenschaften zu erreichen.

5. Schrumpft das Teil beim Entfernen der Binder?
Nein, das Teil ändert sich während der Entbinderungsphase nicht in der Größe. Allerdings führt das Sintern zu einer nahezu vollständigen Dichte der Pulver, wodurch sich die Größe des Teils um bis zu 20 % ändern kann.

6. Wie hoch sind die Dichte und Festigkeit der MIM-Teile?
Typische durch MIM erzielbare Dichten liegen bei ≤ 96 % der theoretischen Dichte. Die Eigenschaften variieren je nach ausgewählter Legierung, sind jedoch vergleichbar mit denen von gewalztem Material.

7. Warum sollte ich MIM verwenden?
MIM eignet sich hervorragend zum Herstellen kleiner, hochkomplexer Teile, deren Fertigung mit konventionellen Technologien wie Bearbeitung oder Gießen schwierig oder kostspielig wäre.

8. Wie kann ich die Vorteile von MIM am besten nutzen?
Die besten Ergebnisse erzielen Sie mit MIM, wenn Sie die Technologie frühzeitig in der Entwurfsphase Ihres Produktentwicklungszyklus anwenden. Jiangsu Tech unterstützt Sie bei der Anwendung von MIM – sei es bei einem neuen Bauteil oder bei der Umstellung von einer bestehenden Metallumformtechnologie.
 
9. Welche Materialien können hergestellt werden?
Nahezu alle Arten von Metalllegierungen können im MIM-Verfahren verwendet werden. Typische Legierungen umfassen hochfeste Stähle, rostfreie Stähle sowie Nickel- und Kobalt-Superlegierungen. Weitere verarbeitete Materialien umfassen hochschmelzende Metalle, Titan- und Kupferlegierungen. Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt wie Messing, Bronze, Zink und Aluminium sind möglich, jedoch beim MIM-Verfahren in der Regel nicht wirtschaftlich. Prüfen Sie das Materialauswahldiagramm von Jiangsu Tech, um das vollständige Sortiment der im MIM-Verfahren verarbeiteten Materialien zu erfahren.

10. Welche Vorlaufzeit ist für MIM erforderlich?
Die typische Vorlaufzeit für die Werkzeugherstellung und Probeabgabe beträgt 8–10 Wochen. Kürzere Vorlaufzeiten sind jedoch je nach spezifischen Projektanforderungen möglich.

11. Wie ist die typische Jahresproduktionsmenge beim MIM-Verfahren?
In der Regel müssen Produktionsmengen für ein typisches Produkt jährlich über 20.000 Stück liegen. Jiangsu Tech prüft jedoch jede Jahresproduktionsmenge daraufhin, ob sie für den Kunden wirtschaftlich darstellbar ist.

12. Gibt es eine Regel zur Definition der Komplexität?
Es gibt hier kein Richtig oder Falsch. Als Daumenregel gilt: Wenn eine Zeichnung mehr als 20 Maße aufweist, könnte es ein geeignetes Teil für MIM sein.

13. Gibt es Einschränkungen beim MIM-Verfahren?
Wie bei jeder Technologie hat auch MIM Grenzen. Das Produkts gewicht ist auf ein Maximum von etwa 240 Gramm begrenzt (wobei aus wirtschaftlichen Gründen das Gewicht in der Praxis in der Regel nicht über 50 Gramm liegt). Bestimmte geometrische Merkmale können ebenfalls problematisch sein (wie äußerst dünne oder dicke Querschnitte). Jiangsu Tech wird Ihnen bei der Wahl der besten Designoptionen beraten, die Ihre Anforderungen erfüllen.

14. Können MIM-Bauteile wärmebehandelt oder beschichtet werden?
Ja, MIM-Bauteile können wärmebehandelt und beschichtet werden, genau wie konventionell gefertigte, gegossene oder geschmiedete Produkte. Jiangsu Tech verfügt über eigene Anlagen zur Wärmebehandlung und Beschichtung, um vollständig fertige Komponenten liefern zu können.

15. Welche Art von Ausrüstung wird im MIM-Prozess verwendet?
MIM-Technologie verwendet typischerweise Standardmaschinen mit proprietären Verbesserungen. Jiangsu Tech verwendet hochmoderne Maschinen mit den neuesten Steuerungen, um eine überlegene Prozessausgabe zu gewährleisten. Jiangsu Tech hat strategische Beziehungen zu vielen seiner US-amerikanischen und europäischen Ausrüstungslieferanten aufgebaut, um deren Maschinen an unsere spezifischen Anforderungen anzupassen.

16.Welche Art von Toleranzen kann MIM erreichen?
Typische MIM-Toleranzen liegen zwischen ± 0,3 % und 0,5 % der jeweiligen Maße. Allerdings sind die Toleranzen stark von der Produktgeometrie abhängig. Toleranzen, die über das hinausgehen, was MIM leisten kann, werden durch nachfolgende Bearbeitungsoperationen erreicht. Jiangsu Tech unterstützt Sie bei dieser Analyse und kann eine umfassende Palette an maschinellen Bearbeitungsmöglichkeiten vor Ort anbieten, um ein Produkt zu liefern, das Ihren Anforderungen entspricht.