Das herkömmliche Präzisionsgießen mit entsandtem Kern ist eine äußerst effiziente Technik zur Herstellung komplexer Formprodukte. Durch den Einsatz von Keramikkernen konnten in den letzten Jahren fertige Produkte von tiefen Hohlräumen mit schmalen Schlitzen fertiggestellt werden. Aufgrund der Einschränkungen der Keramikkernfestigkeit und der Fließfähigkeit der Metallschmelze steht das Verfahren jedoch noch vor gewissen technischen Herausforderungen. Im Allgemeinen eignet sich dieses Verfahren besser für die Herstellung von mittleren und großen Teilen, während das MIM-Verfahren besser für kleine, komplex geformte Bauteile geeignet ist.
Vergleich des MIM-Verfahrens mit der herkömmlichen Pulvermetallurgie Der Druckguss wird für Werkstoffe mit niedrigem Schmelzpunkt und guter Gießfließfähigkeit wie Aluminium- und Zinklegierungen eingesetzt. Aufgrund von Materialbeschränkungen sind die durch dieses Verfahren hergestellten Produkte in ihrer Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit begrenzt. Das MIM-Verfahren ermöglicht die Verarbeitung einer breiteren Palette von Rohstoffen.
Obwohl sich das Präzisionsgießen in den letzten Jahren in Bezug auf die Präzision und Komplexität der Teile verbessert hat, ist es immer noch niedriger als das Investmentgießen und MIM. Das Pulverschmieden ist eine bedeutende Entwicklung, die mittlerweile in der Massenproduktion von Pleuelstangen eingesetzt wird. Die Kosten der Wärmebehandlung und die Lebensdauer der Werkzeuge stellen jedoch nach wie vor Herausforderungen im Schmiedeprozess dar, die weiter angegangen werden müssen. Die Auswirkungen von MIM auf die Bearbeitungsindustrie.
Herkömmliche Bearbeitungsverfahren haben in letzter Zeit ihre Bearbeitungskapazitäten durch Automatisierung erhöht, wodurch deutliche Effizienz- und Präzisionssteigerungen erreicht werden. Ihr grundlegendes Programm ist jedoch nach wie vor in sequentiellen Bearbeitungen (Drehen, Hobeln, Fräsen, Schleifen, Bohren, Polieren usw.) zur Erzielung der Teilegeometrie verwurzelt. Obwohl die mechanische Bearbeitung im Vergleich zu anderen Herstellungsverfahren eine hervorragende Präzision bietet, machen die geringe Materialausnutzung und die geometrischen Einschränkungen der Geräte und Werkzeuge einige Bauteile nicht herstellbar. Umgekehrt ermöglicht MIM eine effiziente Materialnutzung ohne solche Einschränkungen. Für die Herstellung von Präzisionsteilen mit kleinen, komplexen Geometrien ist der MIM-Prozess kostengünstiger und effizienter als die mechanische Bearbeitung, was ihn äußerst wettbewerbsfähig macht.
MIM-Technologien konkurrieren nicht mit herkömmlichen Bearbeitungsverfahren, sondern ergänzen deren technische Einschränkungen oder die Unfähigkeit, bestimmte Teile zu produzieren. MIM ist hervorragend in Anwendungen, in denen herkömmliche Bearbeitung unzureichend ist. Seine technischen Vorteile in der Bauteilfertigung ermöglichen die Umformung hochkomplexer Bauteile.
Das Spritzgießverfahren verwendet eine Spritzgießmaschine, um einen Produktrohling zu bilden, wodurch sichergestellt wird, dass das Material den Formhohlraum vollständig füllt und so eine hochkomplexe Teilkonstruktion ermöglicht wird. Bei der herkömmlichen Bearbeitungstechnik werden die einzelnen Bauteile einzeln vorher hergestellt, bevor sie zu einem Bauteil zusammengesetzt werden. Durch die MIM-Technologie lassen sich diese in ein komplettes Teil integrieren, wodurch die Schritte deutlich reduziert und der Fertigungsprozess vereinfacht wird. Im Vergleich zu anderen Metallbearbeitungsverfahren zeichnet sich MIM durch eine hohe Maßgenauigkeit und erfordert keine Sekundärbearbeitung oder nur minimale Fertigbearbeitung.
Durch das Spritzgießverfahren können dünnwandige, komplexe Bauteile direkt gebildet werden. Die Form des Produkts ist nahe an den Anforderungen des Endprodukts, und die Toleranz der Teilmaße wird im Allgemeinen bei etwa ± 0,1 ~ ± 0,3 gehalten. Dies ist besonders wichtig, um die Bearbeitungskosten für schwer zu bearbeitende Hartmetalle zu senken und die Bearbeitungsverluste für Edelmetalle zu minimieren. Das Produkt zeichnet sich durch gleichmäßige Mikrostruktur, hohe Dichte und hervorragende Leistung aus.
Die in der MIM-Technologie eingesetzten Metallformen haben eine Lebensdauer, die vergleichbar mit der von technischen Kunststoff-Spritzgießwerkzeugen ist. Dank der Verwendung von Metallformen eignet sich MIM für die hohe Serienproduktion von Teilen. Durch die Verwendung von Spritzgießmaschinen zum Formen von Produktrohlingen wird die Produktionseffizienz deutlich gesteigert und die Produktionskosten gesenkt. Darüber hinaus bietet die Konsistenz und Wiederholbarkeit der Spritzgussprodukte eine Garantie für die industrielle Groß- und Großserienfertigung. Das Verfahren ist für eine Vielzahl von Werkstoffen geeignet und bietet ein breites Anwendungspotenzial (Ferrolegierungen, niedriglegierte Stähle, Schnellarbeitsstähle, Edelstahl, Legierungen auf Kobaltbasis, Hartmetalle).
Das für das Spritzgießen geeignete Materialspektrum ist sehr breit. Grundsätzlich können alle pulverförmigen Materialien, die bei hohen Temperaturen sinterbar sind, nach dem MIM-Verfahren zu Teilen verarbeitet werden, einschließlich Materialien, die mit herkömmlichen Herstellungsverfahren schwer zu verarbeiten sind und Materialien mit hohen Schmelzpunkten. Darüber hinaus ermöglicht das MIM Materialformulierungsstudien nach Anwenderwunsch, was die Herstellung von Legierungswerkstoffen mit beliebigen Zusammensetzungen und die Umformung von Verbundwerkstoffen zu Teilen ermöglicht. Die Anwendung von Spritzgussprodukten hat sich mittlerweile in allen Bereichen der Volkswirtschaft ausgebreitet und weist ein enormes Marktpotenzial auf.
