Vstrekovanie kovového prášku spája výhody tvarovania vstrekovaním plastov s
Technológia vstrekovania kovov (MIM) otvára vývojárom a dizajnérom nové možnosti návrhu: Túto technológiu je možné použiť na výrobu malých, zložitých a presných dielov nákladovo efektívnym spôsobom v sériách, ktoré nie je možné realizovať bežnými výrobnými postupmi alebo len s veľkým úsilím. Okrem toho je možné upustiť od krokov montáže a spájania a efektívne používať ťažko obrábateľné a drahé materiály, ako je nehrdzavejúca oceľ a titán.
Ak dizajnér stojí pred úlohou vyvinúť komponent, ktorý je potrebný vo veľkom počte, môže sa spoľahnúť na niekoľko výrobných možností. Ak sú však potrebné úzke tolerancie a nie je potrebné prepracovanie, je vylučovanie investícií vylúčené. Ak je naopak geometria veľmi komplikovaná, materiál je ťažko opracovateľný a nákladný, opracovanie nie je možné. Proces MIM je tu ekonomickou alternatívou.
Kvôli vysokým nákladom na nástroje špecifickým pre daný proces sa proces MIM stáva ekonomickým až pri ročnom množstve okolo 15 000 a viac dielov. MIM je najefektívnejšie, keď je množstvo obrábania extrémne vysoké, je možné ušetriť spojovacie operácie a bežné procesy podliehajú limitom legovania. Touto metódou sa vo zvláštnych prípadoch dajú ekonomicky vyrobiť aj menšie množstvá.
Technológia MIM sa používa hlavne na výrobu malých a stredných komponentov (od 0,1 g do približne 150 g) s veľmi zložitou geometriou. Vďaka vysokej miere voľnosti v dizajne je možné kombinovať niekoľko komponentov do jednej zostavy. To nie je možné pri bežných výrobných postupoch rezania kovov: tu sa musí vyrobiť niekoľko komponentov v samostatných po sebe nasledujúcich výrobných krokoch a potom sa zmontovať. To nie je pri procese MIM potrebné a je tak hospodárne.
Možnosti vstrekovania kovového prášku
Pri vstrekovaní sa ľahko vyrábajú zárezy, priečne otvory, vnútorné a vonkajšie závity, ako aj ozubenie. Operácie následného spracovania sú vďaka výrobe v tvare takmer čistej siete znížené na minimum. Pokiaľ ide o pevnosť, diely MIM nie sú nijako nižšie ako bežne vyrábané diely. S konečnou hustotou vyššou ako 96% sú vlastnosti porovnateľné s vlastnosťami bežných ocelí. Ak to nestačí, následný proces, izostatické lisovanie za tepla, môže dosiahnuť 100% tesnosť.
Pri vstrekovaní kovovým práškom je možné dosiahnuť hrúbku steny od 0,2 do 0,3 mm, v závislosti od geometrie komponentu, a sú možné priemery otvorov iba niekoľko desatín milimetra. Drsnosť povrchu Rz 8-12 je možné dosiahnuť v procese MIM. Štruktúry podobné reliéfu, ako sú rytiny a logá spoločností, sú tiež reprodukované veľmi podrobne.
Aby bolo možné plne využiť výhody MIM, je dôležité, aby sa pri vývoji komponentov už používalo trojrozmerné myslenie. Výhodou je tiež úzky kontakt medzi dizajnérom a výrobcom. Napríklad optimalizáciou komponentov je možné pri rovnakej funkčnosti dosiahnuť nižšiu hmotnosť dielu. Toto zníženie hmotnosti zároveň znižuje jednotkové náklady vďaka nižšej spotrebe materiálu.
Proces MIM
Jemný kovový prášok, zvyčajne so zrnitosťou približne 20 μm, sa zmieša s organickým spojivom, kombináciou voskov a plastov, v presne stanovenom objemovom pomere. Výsledok tohto procesu miešania vedie k injekčným granulám, surovine.
V spolupráci so zákazníkom sa určujú údaje potrebné pre vstrekovaciu formu, ako je bod vstrekovania, uvoľňovacia hrana formy, požadovaný povrch atď., A navrhujú a navrhujú sa predpokladané výrobné množstvá.
Samotné tvarovanie, vstrekovanie, prebieha na bežných vstrekovacích strojoch, ktoré sú známe zo spracovania plastov. Vďaka veľkému objemovému obsahu plastu a v závislosti od použitého spojiva a kovového prášku sú zelené výlisky približne o 15 - 20% väčšie ako predspekaná časť. Majú všetky typické geometrické vlastnosti hotového komponentu.
V druhom pracovnom kroku sa zo zelených výliskov odstráni spojivo, t. J. Zo zložky sa odstráni organické spojivo. Ostáva kovová zložka (hnedé telo),
Komponenty sa spekajú v dávkových peciach a/alebo v kontinuálnych systémoch, ktoré zvyčajne pracujú pod ochranným plynom. V sintrovacej peci získajú diely svoju konečnú veľkosť pri teplotách medzi 1 200 ° a 1 400 ° a vďaka vysokej sintrovacej aktivite jemného prášku dosahujú hustoty viac ako 96%. Výsledkom sú vynikajúce mechanické vlastnosti.
Podrobné know-how pri spracovaní titánu
V rámci mimplus ponúka OBE kompletný sortiment výrobkov, od vývoja komponentov cez výrobu foriem až po ďalšie služby, ako sú povrchové úpravy alebo laserová personalizácia. Pokiaľ ide o návrh nástrojov, OBE podporuje napríklad najmodernejšie výrobné procesy, technológiu CAD a konštrukciu prototypov.
Vďaka viac ako 10-ročným skúsenostiam s technológiou MIM má OBE podrobné know-how pri spracovaní najrôznejších materiálov, najmä ťažko spracovateľných materiálov, ako je nehrdzavejúca oceľ a titán. Titán má vynikajúce vlastnosti: je mimoriadne odolný proti korózii, odolný voči teplotám a vyznačuje sa vysokou špecifickou pevnosťou, nízkou hmotnosťou a dobrou kompatibilitou s telom. Vďaka tomu má titán čoraz väčší význam v leteckom a lekárskom priemysle. Okrem optiky zahŕňajú ďalšie oblasti použitia presných komponentov MIM telekomunikácie, automobilový priemysel, meraciu a riadiacu techniku, ako aj hodinársky a klenotnícky priemysel.