Vidéo: The Metal Injection Moulding Process 2025
Le moulage par injection de métal (MIM) est un processus de travail des métaux qui implique la transformation de poudres métalliques en pièces métalliques spécialisées de forme complexe.
Si le fer, les aciers faiblement alliés et l'acier inoxydable sont les métaux les plus couramment utilisés pour former des pièces MIM, de nombreux alliages utilisent aussi l'aluminium, le titane, le cobalt, le chrome, le cuivre, le magnésium, le nickel et les métaux précieux. .
Le procédé, développé et commercialisé dans les années 1970 et 1980, est similaire au moulage par injection plastique et au moulage sous pression à haute pression.
Il s'agit maintenant d'un segment en croissance rapide du marché des métaux utilisé pour produire une large gamme de pièces utilisées dans les applications industrielles, commerciales, médicales, aérospatiales et automobiles.
Les avantages les plus importants de l'utilisation du MIM sont observés dans des pièces relativement petites et complexes qui, autrement, nécessiteraient une finition ou un assemblage coûteux à la machine. En tant que tel, le développement de la technologie MIM est crédité de permettre des pièces métalliques complexes à produire de manière rentable dans des volumes élevés.
En 2012, le marché de MIM a été estimé par BCC Research à environ 1,5 milliard de dollars US.
Processus de fabrication
Étape 1. Mélange et granulation de la matière première
La première étape de la fabrication des pièces MIM consiste à créer une charge d'alimentation. Ceci implique la combinaison d'une poudre métallique - ou d'un alliage de poudres - qui possède des caractéristiques spécifiques requises avec un polymère thermoplastique et de la paraffine qui, ensemble, agissent comme un liant.
La plupart des poudres métalliques utilisées dans MIM ont une taille moyenne de particules inférieure à 20 microns.
Le processus de mélange est effectué à des températures élevées pour assurer un revêtement uniforme de la poudre. Ceci est essentiel pour garantir que les caractéristiques d'écoulement conviennent au processus de moulage par injection.
Le liant comprend environ 40% du volume total du mélange.
Après refroidissement, le produit résultant est un mélange granulé de poudre métallique et de liant qui peut être introduit dans la machine de moulage par injection.
Étape 2. Moulage
Les granulés de charge sont ensuite introduits dans le cylindre d'une machine de moulage où ils sont chauffés pour créer une consistance pâteuse.
La pâte peut ensuite être forcée à travers les portes dans un moule à cavité pré-conçu.
Une fois ce processus terminé, on laisse refroidir le moule avant de retirer la partie entièrement formée.
A ce stade, la partie encore fragile et poreuse est qualifiée de "verte".
Les caractéristiques de conception, telles que les trous ou les contre-dépouilles, qui n'ont pas pu être incluses pendant le processus de moulage peuvent maintenant être ajoutées par usinage.
Étape 3. Enlèvement du liant
La partie verte contient toujours le liant polymère inclus dans la charge, ce qui le rend environ 20% plus grand que la conception du produit final.
L'élimination du liant primaire peut se faire chimiquement (déliantage catalytique) ou thermique. La méthode utilisée dépend des caractéristiques physiques et chimiques du matériau utilisé.
Le processus de déliantage laissera un peu de polymère dans la partie MIM, mais seulement assez pour maintenir intacte la taille et la forme de la pièce.
Une fois la reliure retirée, la pièce est appelée "marron".
Partie 4. Frittage
La pièce marron, placée sur un setter en céramique, est ensuite placée dans un four discontinu ou continu où la température et l'atmosphère peuvent être contrôlées de manière précise.
Il est chauffé à environ 85% de la température de fusion du matériau, qui brûle le matériau de liaison polymère restant.
À haute température, les particules métalliques commencent également à fondre, éliminant les faiblesses et les défauts de la pièce. Il en résulte un rétrécissement physique de la pièce pour former une pièce solide unique et dense qui répondra aux exigences de taille de la conception d'origine.
Si nécessaire, le traitement post-frittage, y compris le placage, la passivation, le recuit, la cémentation, la nitruration ou le durcissement par précipitation, peut être effectué pour respecter des tolérances plus strictes et améliorer les propriétés.
Applications
Certaines applications spécifiques des pièces produites par MIM incluent:
- Blocs de boîtier
- Buses d'air comprimé
- Composants de fusil et de revolver, y compris corps de manche et étriers
- Barres de verrouillage, goupilles et supports
- Supports orthodontiques
- Pièces pour outils chirurgicaux, y compris broches et dispositifs de suture
- Pièces pour menottes
- Charnières et curseurs de téléphone portable
- Connecteurs électriques
- Boîtiers de montres
- Engrenages et verrous
Sources
Moulage par injection de métal et de céramique. Publié en janvier 2014.
URL: www. bccresearch. com
Association de moulage par injection de métal.
URL: www. MIMAweb. org
Internation de moulage par injection de poudre (PIM International). Techniques d'enlèvement de liant et de liant.
URL: www. pim-international. com
Pan Taiwan Enterprise Co. (Image)
URL: // oem. pantaiwan. com. tw / fr
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