Vor- und Nachteile des MIM-Metallspritzgusses im Vergleich zu herkömmlichen Verarbeitungstechnologien

Was ist MIM-Metallpulverspritzgießen:
MIM (Metal Injection Molding) ist die Abkürzung für Metal Injection Molding, ein Formgebungsverfahren, bei dem eine plastifizierte Mischung aus Metallpulver und Bindemittel in eine Form eingespritzt wird.
Das MIM-Verfahren verbindet die Flexibilität der Spritzgusskonstruktion mit der hohen Festigkeit und Integrität von Präzisionsmetallen und ermöglicht so eine kostengünstige Lösung für die Herstellung äußerst komplexer geometrischer Metallteile.

Anwendbare Materialien und Anwendungsbereiche von MIM:
Die MIM-Technologie kann auf jedes Material angewendet werden, das sich zu Pulver verarbeiten lässt. Die derzeit verwendeten MIM-Materialsysteme umfassen hauptsächlich Edelstahl, Eisenbasislegierungen, magnetische Materialien, Wolframlegierungen, Hartmetall, Feinkeramik und weitere Werkstoffreihen.
MIM wird in vielen Bereichen eingesetzt, darunter Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Militärindustrie, Mobiltelefone, Uhren, Medizintechnik, Haushaltsgeräte, Kameras und Elektrowerkzeuge mit MIM-Teilen.
Vergleich von MIM mit anderen Bearbeitungstechnologien

Vergleich von MIM mit der herkömmlichen Pulvermetallurgie (PM):
MIM ist der Einzug der modernen Kunststoffspritzgusstechnologie in den Bereich der Pulvermetallurgie und hat eine neue pulvermetallurgische Technologie zur annähernden Endformgebung hervorgebracht. Es handelt sich um eine Fertigungstechnologie, die Kunststoffspritzgießen und Pulvermetallurgie mit elastischen Materialien verbindet.
Die Pulvermetallurgie (PM-Verfahren) bezeichnet die Verfahrenstechnik zur Herstellung von Metallpulver oder zur Verwendung von Metallpulver (oder einer Mischung aus Metallpulver und nichtmetallischem Pulver) als Rohstoff für die Herstellung von Metallwerkstoffen, Verbundwerkstoffen und verschiedenen Produkten. Sie ist eine herkömmliche Bearbeitungstechnologie zur Herstellung von Teilen mit hoher Effizienz, hoher Qualität, Präzision, geringem Verbrauch und Energieeinsparung. Sie ist ein in der heutigen Pulvermetallurgie häufig verwendetes Verfahren.

Vergleich zwischen MIM und Präzisionsguss:
Druckguss und Präzisionsguss können Teile mit dreidimensionalen komplexen Formen herstellen, jedoch ist Druckguss auf Metalle mit niedrigem Schmelzpunkt beschränkt, während Präzisionsguss (IC) auf Metalle mit hohem Schmelzpunkt und Nichteisenmetalle wie legierten Stahl, Edelstahl und Hochtemperaturlegierungen beschränkt ist. Für schwer schmelzbare Legierungen wie Hartmetall, hochdichte Legierungen und Metallkeramiken ist dieses Verfahren ungeeignet. Dies ist die wesentliche Einschränkung des Präzisionsgusses (IC), und die Herstellung sehr kleiner, dünner und in großen Stückzahlen benötigter Teile ist mit Präzisionsguss (IC) sehr schwierig oder unpraktisch. Die Industrialisierung des Präzisionsgusses (IC) ist ausgereift, und sein Entwicklungspotenzial ist begrenzt. MIM ist ein aufkommendes Verfahren, das in den Markt für große Stückzahlen kleiner Teile des Präzisionsgusses (IC) vordringen wird.

Vergleich zwischen MIM und der herkömmlichen mechanischen Bearbeitung:

Die MIM-Technologie gleicht die technischen Defizite herkömmlicher Bearbeitungsverfahren aus und ermöglicht die Herstellung von Teilen, die mit diesen Verfahren nicht gefertigt werden können. Sie konkurriert nicht nur mit herkömmlichen Bearbeitungsverfahren. Die MIM-Technologie kann ihre Stärken insbesondere bei Teilen ausspielen, die mit herkömmlichen Bearbeitungsverfahren nicht hergestellt werden können.
Ausgehend von der Analyse des Prozesscharakters von MIM ist es derzeit das am besten geeignete Verfahren für die Serienfertigung von Teilen aus hochschmelzenden Materialien sowie von Teilen mit hoher Festigkeit und komplexen Formen. Die Vorteile lassen sich wie folgt zusammenfassen:
(1) MIM kann verschiedene Metallteile mit komplexen dreidimensionalen Formen herstellen, sofern sich das Material zu feinem Pulver verarbeiten lässt. Dichte und Eigenschaften jedes Teilbereichs sind einheitlich, das heißt isotrop. Dies bietet eine größere Freiheit bei der Teilekonstruktion.
(2) MIM kann Teile herstellen, die weitestgehend der endgültigen Form entsprechen, und erreicht dabei eine hohe Maßgenauigkeit.
(3) Selbst beim Festphasensintern kann die relative Dichte von MIM-Produkten mehr als 95 % erreichen, und ihre Eigenschaften sind mit denen geschmiedeter Werkstoffe vergleichbar. Insbesondere die dynamischen Eigenschaften sind hervorragend.
(4) Die Preise automatischer Formgebungsmaschinen für die Pulvermetallurgie (PM) liegen um ein Mehrfaches über denen von Spritzgießmaschinen. MIM ermöglicht den bequemen Einsatz von Mehrkavitätenformen mit hoher Formgebungseffizienz, langer Formenlebensdauer sowie schnellem und einfachem Formenwechsel und Einstellen.
(5) Das Spritzgießmaterial kann wiederholt verwendet werden, und die Materialausnutzung liegt bei über 98 %.
(6) Schneller Produktumschlag. Die Produktionsflexibilität ist hoch, und die Zeit von der Konstruktion bis zur Fertigung neuer Produkte ist kurz.
(7) MIM eignet sich besonders für die Serienfertigung und weist eine hohe Konsistenz der Produkteigenschaften auf. Bei geeigneter Auswahl der herzustellenden Teile und großen Stückzahlen lassen sich höhere wirtschaftliche Vorteile erzielen.
(8) MIM bietet eine große Materialvielfalt und ein breites Anwendungsspektrum. Für das Spritzgießen geeignete Materialien sind unter anderem Kohlenstoffstahl, legierter Stahl, Werkzeugstahl, schwer schmelzende Legierungen, Hartmetall, hochdichte Legierungen und weitere Werkstoffe.