Parti stampate a iniezione in lega di alluminio

Lo stampaggio a iniezione dei metalli (MIM) consiste nel miscelare uniformemente polvere e legante, quindi granulare la miscela mediante un granulatore e infine iniettarla nella cavità dello stampo per ottenere la forma desiderata. La massa fusa miscelata presenta una buona fluidità dopo il riscaldamento, favorendo la formatura del prodotto durante l'iniezione e mantenendo uniforme la densità del prodotto. I prodotti formati devono inoltre essere sottoposti a sgrassaggio e poi collocati in un forno di sinterizzazione. Alcuni prodotti richiedono anche lavorazioni successive, come maschiatura, lucidatura e rivestimento.

Tuttavia, l'impiego dell'alluminio crea problemi, perché lo strato di ossido attorno alle particelle di alluminio può essere rimosso solo a temperature estremamente elevate. Al contempo, il punto di fusione dell'alluminio è relativamente basso, il che limita la temperatura massima di sinterizzazione. Pertanto, è impossibile rimuovere lo strato di ossido dalla polvere di alluminio prima che l'intero pezzo metallico fonda.

Il materiale legante che unisce le polveri metalliche nella materia prima per MIM viene anch'esso rimosso mediante trattamento termico, che avviene solo quando la temperatura aumenta. La sovrapposizione degli intervalli di temperatura per la rimozione del legante e per la sinterizzazione fa sì che, se l'alluminio viene lavorato utilizzando le stesse tecniche degli altri metalli, i residui del legante vengano incorporati nel pezzo sinterizzato.

Ora è stata trovata con successo una soluzione a questo problema. La chiave consiste nel creare l'atmosfera corretta nel forno di sinterizzazione. Di solito si utilizza un ambiente a basso contenuto di ossigeno per impedire l'ossidazione completa delle polveri metalliche. Per l'alluminio, invece, è vantaggiosa un'atmosfera ricca di ossigeno. Le particelle presentano uno strato di ossido di alluminio molto spesso, che impedisce la loro ossidazione completa. Allo stesso tempo, l'ossigeno contribuisce a bruciare la componente carboniosa del materiale legante.

Dopo la prima fase, l'atmosfera di ossigeno viene sostituita dall'azoto e la temperatura viene ulteriormente aumentata. Con l'ulteriore apporto del magnesio, lo strato di ossido di alluminio viene infine distrutto e ridotto. Si forma una fase liquida e le particelle di alluminio vengono sinterizzate per formare lamine metalliche solide. Questo metodo consente di separare le due fasi di lavorazione: la rimozione dei residui carboniosi e la sinterizzazione delle particelle di alluminio, permettendo di completarle entrambe nel primo ciclo.

Il processo di stampaggio a iniezione di polveri di leghe di alluminio consente di creare forme complesse che altrimenti sarebbero impossibili da ottenere o richiederebbero uno sforzo considerevole. La polvere di alluminio è relativamente economica, pertanto anche componenti di grandi dimensioni, secondo gli standard MIM, possono essere prodotti a costi ragionevoli. Di conseguenza, nella produzione su larga scala, rispetto alla produzione convenzionale, si prevedono risparmi di materiale e di peso fino al 50%.

Questa tecnologia avanzata è adatta alla produzione di grandi quantità di componenti complessi, comprese alcune forme tridimensionali estremamente complesse; inoltre, i prodotti realizzati non richiedono lavorazioni meccaniche o ne richiedono soltanto una quantità ridotta, riducendo così i costi di produzione e migliorando l'efficienza produttiva. L'efficienza del lavoro.