MIM-Prozess

Metallpulverspritzguss

 

Metallpulverspritzguss oder englisch Metal Injection Moulding (MIM) ist ein Fertigungsprozess, der vier Schritte umfasst: Compoundieren, Spritzen, Entbindern und Sintern.

Metallpulver wird zusammen mit einem organischen Binder zu einem Ausgangsmaterial compoundiert. Die Weitererarbeitung des Rohmaterials erfolgt im Spritzgussverfahren. Dieser Formgebungsprozess ermöglicht es, komplexe Teile in großen Stückzahlen mit engen Toleranzen, dünnen Wandstärken und hervorragenden Oberflächen herzustellen. Auf Grund der Besonderheiten des Verfahrens können auch schwer oder nicht zerspanbare Materialien ohne Einschränkungen verarbeitet werden.

feedstockAusgangsmaterial (Feedstock)

Das Ausgangsmaterial besteht aus feinen Metallpulvern, die in speziellen Mischanlagen mit Thermoplastent und Additiven vermischt werden. Die Compoundierung ist abgeschlossen, wenn die Metallpartikel im Bindemittel vollständig homogenisiert sind. Nach Abschluss des Prozesses wird das Material zu Pellets granuliert.

Unbenannt1Spritzguss

In diesem Prozessschritt wird das Ausgangsmaterial mit herkömmlichen Spritzgussmaschinen unter hohem Druck in ein Werkzeug eingespritzt. Auf diese Weise verbindet MIM die Vorteile der Designfreiheit des Kunststoffspritzgießen mit der hervorragenden mechanischen und thermischen Belastbarkeit metallischer Werkstoffe.

Das Ergebnis des Spritzgusses ist das so genannte Grünteil, das in Abhängigkeit vom eingesetzten Feedstock bis zu 20% größer als das gesinterte Endbauteil ist.

Unbenannt2Entbindern

Je nach Bindemittelsystem kann die Entbinderung katalytisch, thermisch oder lösemittelbasiert erfolgen. Dabei wird der Binder mit Ausnahme eines Restbindergehaltes von 2-3wt% (Backbone) aus dem Bauteil entfernt. Der Restbinder garantiert die Stabilität des sogenannten Bräunlings für den nachfolgenden Prozess.

Unbenannt3Sintern

Im letzten Schritt werden die Bauteile je nach Werkstoff bei Temperaturen zwischen 1200°C und 1400°C gesintert. Bei diesem Schritt wird das restliche Bindemittel vollständig entfernt. Beim Sintern schrumpfen die Teile isotrop auf die gewünschten Abmessungen. Sinterformteile sind vollständig metallisch und weisen Dichten von >97% auf. Damit besitzen sie ähnliche Eigenschaften, wie Bauteile, die zerspanend hergestellt wurden.

Unbenannt4Nachbearbeitung

MIM-Teile können wie alle anderen Metallteile wärmebehandelt und weiterverarbeitet werden, um beispielweise bei kritischen Maßen bessere Toleranzen zu erreichen. MIMplus Technologies bietet ein breites Spektrum an Nachbearbeitungstechnologien wie Härten, CNC-Zerspanung, Laserbearbeitung, Oberflächentechnologien sowie Verbindungstechniken einschließlich der Montage kompletter Baugruppen an.

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