Introdução: Metal moldagem por injeçãoO MIM, também conhecido por MIM, é um processo avançado de fabrico de metal. É uma forma económica de fabricar peças metálicas muito densas, com muitas formas e que funcionam muito bem. O MIM é uma nova forma de fabricar peças metálicas que combina a flexibilidade da moldagem por injeção com a resistência da sinterização de metais em pó.

As pessoas gostam do MIM porque produz peças metálicas que são fortes, baratas e têm muitas formas. O MIM é utilizado em muitas indústrias, como a eletrónica, a médica, a industrial e a automóvel. Este artigo explica-lhe como funciona o MIM, para que serve e para que não serve.

O que é o processo de moldagem por injeção de metal?

O processo de produção de moldagem por injeção de metal (MIM) é um processo de fabrico de peças metálicas complexas e de alta precisão. Combina pó metálico, moldagem por injeção e sinterização para produzir peças MIM com tolerâncias apertadas e excelentes acabamentos de superfície.

Ao utilizar diferentes tamanhos e formas de pós metálicos, adicionando diferentes aditivos, é possível obter peças MIM com diferentes propriedades químicas e físicas. A composição do aglutinante em cada partícula de pó determina a dureza final da peça.

Qual é o princípio do processo de moldagem por injeção de metal?

O processo de moldagem por injeção divide-se em duas fases: moldagem por injeção e sinterização.

Moldagem por injeção

Na fase de moldagem por injeção, o material metálico é aquecido até ao estado líquido e depois injetado no molde através de uma seringa. A temperatura do molde é baixa, de modo a que o material metálico arrefeça e solidifique rapidamente no molde para formar um lingote metálico com uma determinada forma e tamanho.

processo de sinterização

Na fase de sinterização, o lingote de metal é enviado para um forno de sinterização para tratamento a alta temperatura. A altas temperaturas, as partículas do lingote de metal unem-se melhor, tornando-o mais denso e forte. As peças metálicas sinterizadas têm boas propriedades mecânicas e resistência ao calor.

Quais são as vantagens da moldagem por injeção de metal?

Em comparação com a tecnologia tradicional de produção de metal, o metal moldagem por injeção (MIM) tem muitas vantagens. Após 30 anos de desenvolvimento contínuo da tecnologia MIM, a BRM pode utilizar esta tecnologia para produzir peças MIM com grande volume, várias ligas, diferentes tamanhos e estruturas complexas. O nosso resumo das vantagens do MIM é o seguinte:

Podem ser formadas peças estruturais com estruturas altamente complexas

A tecnologia do processo de moldagem por injeção utiliza uma máquina de moldagem por injeção para injetar os produtos em bruto, de modo a garantir que o material preenche totalmente a cavidade do molde, o que também garante a realização de estruturas de peças altamente complexas. No passado, na tecnologia de processamento tradicional, os componentes individuais eram primeiro fabricados e depois combinados em componentes.

Quando se utiliza a tecnologia MM, esta pode ser integrada numa peça única completa, o que reduz consideravelmente os passos e simplifica os procedimentos de processamento.

Em comparação com outros métodos de processamento de metal, o MIM tem uma elevada precisão dimensional dos produtos e não é necessário qualquer processamento secundário ou apenas é necessária uma pequena quantidade de acabamento. O processo de moldagem por injeção pode formar diretamente paredes finas e peças estruturais complexas. A forma do produto está próxima dos requisitos do produto final.

A tolerância dimensional da peça é normalmente mantida em cerca de ±0,1 a ±0,3, o que é particularmente importante para reduzir o custo de maquinação do carboneto cimentado, que é difícil de maquinar, e para reduzir a perda de processamento de metais preciosos.

Não há restrições quanto à conceção da forma, que é adequada para quase todos os produtos. A tolerância que não pode ser alcançada pela moldagem MIM pode ser alcançada com a ajuda do tratamento de superfície.

A microestrutura do produto é uniforme, a densidade é elevada e o desempenho é bom

Quando se pressiona, a parede do molde e o pó e o pó e o pó esfregam-se uns contra os outros, e a pressão é desigual. Isto faz com que a microestrutura do cabelo prensado seja irregular. Quando se sinteriza, as peças de metalurgia do pó prensado encolhem de forma desigual.

Por isso, é necessário baixar a temperatura de sinterização para reduzir este efeito. Mas, nesse caso, obtém-se buracos grandes, baixa densidade e fraca densidade do material, o que torna o produto fraco.

Na verdade, a moldagem por injeção é um processo de moldagem por fluido. A presença de aglutinantes garante que o pó é disposto uniformemente, eliminando a microestrutura irregular do cabelo, e então a densidade do produto sinterizado pode atingir a densidade teórica do seu material.

Em circunstâncias normais, a densidade do produto prensado só pode atingir 85% da densidade teórica. A elevada densidade do produto pode aumentar a resistência, reforçar a tenacidade, melhorar a ductilidade, a condutividade eléctrica e a condutividade térmica, e melhorar as propriedades magnéticas.

Alta eficiência, fácil de obter produção em grande escala e em grande escala

O molde de metal utilizado na tecnologia MIM tem uma vida útil semelhante à dos moldes de engenharia para moldagem por injeção de plástico. Uma vez que são utilizados moldes metálicos, o MIM é adequado para a produção em massa de peças.

Uma vez que os espaços em branco dos produtos são formados por máquinas de moldagem por injeção, a eficiência da produção é muito melhorada, o custo de produção é reduzido e a consistência e a qualidade consistente e a repetibilidade dos produtos moldados por injeção são boas, o que fornece uma garantia para a produção industrial em grande escala e em grande escala.

O MIM é um processo com maior flexibilidade, e é possível fabricar milhares a milhões de peças por ano de forma muito económica. Tal como as peças fundidas e as peças moldadas por injeção, o MIM exige que os clientes invistam em moldes e em custos de ferramentas, pelo que, para pequenos lotes de peças, normalmente afecta a estimativa de custos.

Vasta gama de materiais aplicáveis e amplos campos de aplicação

Existem muitos materiais que podem ser utilizados para moldagem por injeção. Basicamente, qualquer material em pó que possa ser fundido a alta temperatura pode ser transformado em peças pelo processo MIM, incluindo materiais difíceis de processar e materiais com elevado ponto de fusão nos processos de fabrico tradicionais.

Além disso, a MIM pode fazer pesquisa de fórmulas de materiais de acordo com os requisitos do utilizador, fazer qualquer combinação de materiais de liga e fazer materiais compostos em peças. A MIM pode processar muitos materiais, incluindo aço de baixa liga, aço inoxidável, aço para ferramentas, liga à base de níquel, liga de tungsténio, carboneto cimentado, liga de titânio, material magnético, liga KoVr, cerâmica fina, etc.

Embora as ligas não ferrosas de alumínio e cobre sejam tecnicamente viáveis, são normalmente processadas por outros métodos mais económicos, como a fundição sob pressão ou a maquinagem.

O processo MIM utiliza pó fino de grau micrónico

O MIM utiliza pó fino com um diâmetro de partícula de 2-15μ, enquanto a metalurgia do pó tradicional utiliza pó com um tamanho de partícula de 50-100μ. O tamanho pequeno das partículas pode acelerar a retração por sinterização, melhorar as propriedades mecânicas, prolongar a vida à fadiga e melhorar a resistência à corrosão sob tensão e as propriedades magnéticas.

A dimensão das partículas finas não só aumenta o custo (cerca de 1-10 vezes o preço do pó de PM tradicional), mas também aglomera facilmente, aumenta a dificuldade de mistura uniforme e a taxa de desengorduramento é relativamente lenta, reduzindo assim a eficiência da produção do processo MIM.

Em comparação com a metalurgia do pó tradicional, a MIM adiciona cerca de 30-55% (fração volumétrica) de ligante orgânico para garantir que o sistema de ligante em pó pode ser suavemente preenchido no molde durante a injeção.

Assim, para obter um produto final denso, é necessário utilizar um pó fino que tenha muita força de sinterização. Outro aspeto positivo da utilização de pó fino é o facto de a superfície da peça sinterizada ter um bom aspeto. Para garantir que as peças MIM sinterizam bem e têm boas propriedades, é necessário utilizar um pó tão puro quanto possível e com o mínimo de oxigénio possível.

No caso de peças complicadas, é habitualmente necessário dividi-las em partes individuais e depois juntá-las. O MIM é mais barato porque se faz a peça inteira de uma só vez e não é necessário efetuar tantas etapas.

Além disso, com a conformação tradicional de metais, quanto mais complicada for a peça, mais cara será. Com o MIM, o custo é o mesmo, independentemente da complexidade da peça, porque basta tornar o molde mais complicado. Quanto mais complicada for a peça, mais barata é a MIM e mais se poupa.

Quais são as desvantagens da moldagem por injeção de metal?

Custo de produção elevado

Em comparação com a metalurgia do pó, o custo do material da tecnologia de moldagem por injeção de pó metálico (MIM) é mais elevado e os requisitos das matérias-primas são mais rigorosos. Isto significa que o diâmetro do pó metálico deve ser o mais pequeno possível. Para obter um melhor desempenho, o processo de moldagem por injeção de pó metálico (MIM) requer a adição de um aglutinante em vez da metalurgia do pó.

Por conseguinte, o custo da utilização da tecnologia de moldagem por injeção de pó metálico é mais dispendioso. Em comparação com a moldagem por injeção de plástico tradicional, requer mais etapas de pós-processamento, como a remoção do aglutinante e a sinterização, o que pode aumentar o tempo e o custo de produção.

Dificuldade no controlo da qualidade dos pós

A tecnologia de moldagem por injeção de pó metálico deve assegurar múltiplos parâmetros, como o tamanho, a distribuição e a forma do pó, para garantir a precisão e a resistência do produto acabado. No entanto, uma vez que a produção e o processamento de pós são facilmente afectados por múltiplos factores, como o ambiente e o equipamento, o controlo de qualidade dos pós é difícil.

Qualidade de superfície insatisfatória

A tecnologia de moldagem por injeção de pó metálico tem problemas de qualidade relacionados com a organização e a superfície. Os pós metálicos apresentam frequentemente problemas como densidade irregular, poros e defeitos durante o processo de moldagem por injeção. Estes problemas não só afectam o desempenho de trabalho do produto acabado, como também conduzem a uma qualidade de superfície insatisfatória, ferrugem fácil e danos.

Elevados requisitos em termos de equipamento e materiais

A tecnologia de moldagem por injeção de pós metálicos (MIM) necessita de máquinas de injeção especiais e de equipamento de sinterização, que são dispendiosos e de difícil manutenção. Entretanto, a produção, o armazenamento e o processamento de pós metálicos também necessitam de ambientes e condições rigorosos, o que não é bom para a produção e gestão da empresa.

As peças MIM são normalmente de pequena escala

Uma vez que o forno da tecnologia de moldagem por injeção de pó metálico tem um espaço de funcionamento reduzido, as peças MIM produzidas são normalmente pequenas.

Esta tecnologia é adequada para a gama de fabrico de pó metálico moldagem por injeção A tecnologia MIM é limitada a 10-15 mm, como peças de precisão de formato ímpar, peças complexas, microengrenagens de metalurgia do pó e engrenagens de pequeno módulo. Esta é também uma das razões pelas quais o desenvolvimento da tecnologia MIM é muito limitado.

Factores de produção

O fabricante de metalurgia do pó Xintaixing acredita que, como os moldes são caros, a tecnologia de moldagem por injeção de pó metálico é melhor para a produção em grande escala. Assim, para algumas pequenas peças metálicas com formas complexas mas sem requisitos elevados, a maquinagem CNC pode ser mais barata e mais acessível.

Quais são os campos de aplicação da tecnologia de moldagem por injeção de metal?

Indústria automóvel: A tecnologia de moldagem por injeção de metal é muito utilizada na indústria automóvel para fabricar peças de motor, engrenagens, árvores de cames, etc.

Indústria eletrónica:Na indústria eletrónica, utilizamos a tecnologia de moldagem por injeção de metal para fabricar invólucros e peças metálicas para produtos como telemóveis, computadores e televisores.

Dispositivos médicos:A tecnologia de moldagem por injeção de metal é também amplamente utilizada na moldagem por injeção de metal médico, como o fabrico de instrumentos cirúrgicos, implantes dentários, etc.

Outros sectores:A tecnologia de moldagem por injeção de metal (MIM) é também utilizada nas indústrias aeroespacial, energética, química e outras.

Conclusão

Em suma, a moldagem por injeção de pó metálico (MIM) é uma forma sofisticada de fabricar peças metálicas. É utilizada em muitas indústrias diferentes porque pode produzir eficazmente peças metálicas de alta densidade e geometrias complexas. É como o plástico normal moldagem por injeção, mas para o metal.

É possível fabricar peças muito resistentes e com muitos pormenores. Mas o MIM não é perfeito. É caro, é difícil controlar a qualidade do pó e são necessárias máquinas especiais para o fazer. Estes factores dificultam a utilização do MIM para grandes séries de produção ou para peças que precisam de ser baratas.

Portanto, o MIM é bom para algumas coisas, mas não para tudo. Se quiser fazer peças, tem de pensar no que quer fazer e quanto custa.