Metallspritzgießen, Materialien und Eigenschaften

Das Metallspritzgießen (MIM) entwickelt sich zur Standardwahl für Branchen, die eine Großserienproduktion präziser, gleichmäßiger und komplexer Metallteile mit sehr engen Toleranzen benötigen. 

Im Gegensatz zur Pulvermetallurgie, bei der Teile verdichtet werden, wird das Metallspritzgießverfahren mischt extrem feines Metallpulver mit Bindemitteln. Dieses Ausgangsmaterial kann anschließend in Formen gebracht werden, ganz ähnlich wie in der Kunststoffindustrie.

Medizinische und zahnmedizinische Instrumente, Automobilteile, Teile für die Verteidigungs-, Landwirtschafts- und Luftfahrtindustrie sowie Konsumgüter werden allesamt im MIM-Verfahren hergestellt, und das aus gutem Grund - Es gibt eine große Auswahl an Werkstoffen, die mit MIM kompatibel sind und jeweils einzigartige Eigenschaften bieten, abhängig von den Anforderungen an das Endprodukt Ihres Teils. 

Hier geben wir einen Überblick über die wichtigsten Werkstoffkategorien für den Einsatz im MIM-Verfahren sowie über die möglichen Vorteile, die MIM für Ihre Produktion bieten kann.

MIM-Werkstoffe

Die im MIM-Verfahren verwendeten Metalllegierungen werden im Allgemeinen sehr fein gemahlen, um möglichst präzise Teile herzustellen. Glücklicherweise gibt es eine große Auswahl an Werkstoffe für das Metallspritzgießen sind in den folgenden vier allgemeinen Kategorien erhältlich: 

1. Eisenlegierungen

Diese eisenbasierten Legierungen umfassen verschiedene Stahlsorten, darunter Werkzeugstähle, Edelstahl, magnetische Eisen-Nickel-Legierungen sowie Kovar und Invar, zwei spezielle Eisenlegierungen. 

2. Wolframlegierungen

Metalllegierungen, deren Hauptbestandteil Wolfram ist, einschließlich einer Wolfram-Kupfer-Mischung. 

3. Hartmetalle 

Hartmetallmischungen wie Hartmetalle (WC-Co) und Cermets (Fe-TiC) eignen sich gut für das Metallspritzgießen und ermöglichen die Herstellung äußerst langlebiger und harter Komponenten, die auch bei intensiver Nutzung bruchbeständig sind. 

4. Sonderwerkstoffe

Zu den Edelmetallen und Legierungen, die in diese Kategorie fallen, gehören unter anderem Partikelverbundwerkstoffe, Titanlegierungen, Nickel, Superlegierungen auf Nickelbasis, Kobalt-Chrom-Legierungen, Molybdän sowie Molybdän-Kupfer-Legierungen und mehrere weitere. 

Eigenschaften von MIM-Teilen

Einer der wichtigsten Vorteile dieser Art der Teilefertigung ist die Leistungsfähigkeit der MIM-Materialien. Das Verfahren selbst erzeugt Teile, die äußerst korrosionsbeständig und bruchfest sowie sehr langlebig sind, magnetische Permeabilität aufweisen und zudem ermüdungsbeständig sind.

Das MIM-Verfahren erzeugt außerdem Teile mit einer hochwertigen Oberflächenbeschaffenheit, die für Präzisionsanwendungen in jeder Branche entscheidend ist. Dadurch sind MIM-Teile die optimale Wahl für Branchen, in denen Langlebigkeit und Präzision entscheidend sind und Teile starken Belastungen standhalten und dennoch zuverlässig funktionieren müssen. Ein Grund dafür ist, dass der Metallspritzguss die erforderliche homogene innere Mikrostruktur erzeugt, damit jedes Teil gleichmäßige Eigenschaften aufweist. Dies ermöglicht eine bessere Kontrolle über Dichte und Gewicht von Teilen, bei denen diese Faktoren entscheidend sind. 

Vorteile des Metallspritzgusses

Einer der wichtigsten Vorteile von MIM ist, dass das Verfahren die präzise und wiederholbare Fertigung großer Stückzahlen mit sehr komplexen Geometrien ermöglicht - im Gegensatz zu anderen Verfahren. Dies gibt Ingenieuren und Teilekonstrukteuren mehr Flexibilität als je zuvor, Teile zu entwickeln, die am Ende eine hohe Präzision erreichen. 

Teile lassen sich für spezifische Anwendungen stark individualisieren - und dank der beim MIM möglichen Präzision und Komplexität ist im Nachgang deutlich weniger maschinelle Bearbeitung erforderlich. Dadurch sind MIM-Teile gegenüber bearbeiteten oder gestanzten Teilen äußerst wettbewerbsfähig, und die Anzahl der erforderlichen Schritte zur Herstellung des gewünschten exakten Teils in großen Stückzahlen wird reduziert. 

Aus diesen Gründen werden heute viele Arten von Teilen für zahlreiche Branchen über MIM hergestellt - von Komponenten für die Luft- und Raumfahrt sowie die Elektronik bis hin zu chirurgischen Instrumenten, Industriewerkzeugen und Schusswaffen. 

Möchten Sie mehr erfahren?

Wenn Sie nach einem Verfahren suchen, das die Herstellung konsistenter, komplexer Teile mit einer großen Auswahl an Materialien ermöglicht, könnte MIM hervorragend geeignet sein. Weitere Informationen zum MIM-Verfahren erhalten Sie unter Besuchen Sie unsere Ressourcenseite.