El moldeo por inyección de metal es una técnica de fabricación para crear herramientas hechas de elementos metálicos. El proceso de moldeo por inyección de metal se suele llamar por su abreviatura MIM. La idea inicial detrás de la técnica de fabricación MIM es integrar la conformación del moldeo por inyección con los fuertes efectos mecánicos del metal....

Las técnicas de fundición convencionales requieren que el metal esté en estado líquido durante el proceso de fundición; el polvo de metal utilizado en la Moldeo por Inyección de Metal permite realizar las tareas de moldeo a temperaturas mucho más bajas. Debido a los diferentes materiales, incluido el material en bruto de MIM y la temperatura por debajo del punto de fusión del proceso de moldeo, la fabricación de las partes terminadas requiere pasos adicionales. Es la mejor opción para la fabricación en volumen de pequeñas piezas metálicas. La fase de moldeo es un proceso bastante simple.

Etapas de producción de la Moldeo por Inyección de Metal

 La etapa de producción de la moldeo por inyección de metal se divide en cuatro pasos sencillos. Existen muchas diferencias entre los procedimientos, pero a continuación se presenta una revisión general:

• Polinización cruzada

El primer paso es la mezcla de materias primas [Agentes de unión y polvos] en una buena mezcla. Esta mezcla de polvo y agentes de unión poliméricos se llama materia prima.

Todo el proceso de MIM se basa esencialmente en los efectos y el estado de la materia prima. Dado que la materia prima en sí misma desempeña un papel tan central en el modo MIM, los detalles de la materia prima impactarán en cada paso, desde el inicio hasta el final.

• Inyección 

El segundo paso en la creación de la pieza con geometría se llama “Inyección”.

Esta acción comienza elevando la temperatura de la materia prima para superar la temperatura de fusión del agente de unión, y una prensa fuerza la materia prima en la capacidad del molde.

TEl punto de entrada, llamado compuerta, se recorta y se abre el molde para extraer una pieza verde. La viscosidad de la materia prima se reduce al disminuir, lo que disminuye la presión de carga durante el llenado. También depende de la temperatura y la carga concreta de la materia prima. 

• Desbinding 

El tercer paso en la etapa de producción de moldeo por inyección de metal es el desbinding. Este paso extrae el agente de unión y fabrica una densificación primaria para dar energía a la pieza y facilitar su manejo. Se utilizan con frecuencia tres métodos: extracción con solvente, capilaridad y descomposición térmica.

El proceso de desbinding es el paso de juicio masivo en la producción de MIM. El éxito depende de qué tan cuidadosamente se elimine el agente de unión. Durante el desbinding, el bloque moldeado debe soportar las tensiones generadas por la eliminación del agente de unión desde dentro de la pieza, manteniendo aún su forma. 

• Sinterización 

La sinterización es el último paso, donde la pieza alcanza su densidad final. La posición se coloca en un soporte en un horno y se expone a una atmósfera reductora o inter-atmosférica. La atmósfera surge justo por debajo del punto de fusión del material, siguiendo un perfil particular.

El ciclo de sinterización es similar a cualquier sinterización estándar. La eliminación de energía externa es la principal fuerza motriz en ella. Como resultado, la pieza, compuesta por átomos diminutos, necesita menos resistencia para densificarse. 

Diferencias entre MIM y Maquinado

En cuanto a la comparabilidad, MIM probablemente se ajuste bien a las herramientas mecanizadas en lo que respecta a elementos terminados. En general, los elementos MIM pueden usarse de la misma manera que las piezas mecanizadas, médicas, aeroespaciales y, en algunos casos, las herramientas MIM parecen más cercanas a las piezas mecanizadas. Sin embargo, cuando se analiza en profundidad, MIM ofrece muchos beneficios para elementos de precisión que el mecanizado no resuelve.

Geometría Aislada

MIM ofrece capacidades de geometría individual e intricada. El mecanizado presenta complejidad limitada, facilidad de trabajo y privilegios de diseño, y a menudo es más difícil mecanizar elementos multiplex. A medida que los detalles se vuelven más compuestos, MIM se vuelve más rentable porque cuanto más complicado sea tu herramienta, más tiempo de máquina se necesitará para fabricarla.

Fuerza y Producción 

Mientras que ambos procesos producen herramientas bien construidas, los elementos MIM no experimentan estrés activado por la máquina ni fuerza central, lo que puede resultar en deformaciones con el tiempo y posibles errores en la herramienta. Las herramientas MIM se moldean usando máquinas de moldeo tradicionales y luego se colocan en un horno donde se disuelve la cera del elemento, dejando una pieza sólida y firme.

Contribución del Molde 

Al producir un elemento MIM, la participación de la herramienta generalmente está limitada a la contribución del molde. Esto significa que el molde o herramienta es complejo, por lo que un costo adicional está limitado a la dificultad de tu elemento. Con el mecanizado, si añades intricacia, añades nuevos costos y tiempo de trabajo a la carga de la herramienta.

Recorte de Material

El recorte de material no se disipa con el proceso MIM. Esto es crucial ya que estás pagando por ese recorte como cliente que conecta una herramienta mecanizada. A través del proceso MIM, no tienes que usar dólares que podrían emplearse en otro lugar.

Dimensiones 

MIM es más eficiente en la ampliación de una dimensión. El mecanizado lleva mucho tiempo para fabricar herramientas compuestas, por lo que si quieres pasar de 10k a 20k dispositivos por semana, debes adquirir más máquinas CNC para alcanzar esas dimensiones.

Razones: Por qué deberías elegir el Moldeo por Inyección de Metal 

Existen varias razones para adoptar el proceso de moldeo por inyección de metal. Algunas de ellas son:

1- El proceso puede fabricar piezas a partir de material con baja maquinabilidad, ya que el ángulo de geometría compuesta puede moldearse correctamente con una buena proporción sin necesidad de mecanizado. 

2- El MIM tiene una alta capacidad de producción que puede reducir el tiempo de entrega para la fabricación de piezas una vez que el molde está fabricado y los parámetros del proceso están ajustados en calidad. 

3- Este proceso puede reducir el coste del material debido al menor número de alternativas de trabajo y a la alta tasa de fabricación mencionada anteriormente.

4- Las piezas fabricadas mediante moldeo por inyección de metal tienen un efecto causal alto y mayor libertad que el fundido, ya que la reducción es más predecible en el moldeo por inyección en polvo, y el tamaño de entrada es mucho menor que en los materiales fundidos.

¿Cuáles son algunas ventajas del Moldeo por Inyección de Metal?

El moldeo por inyección de metal tiene varias ventajas sobre otras tecnologías de fabricación. La tecnología de moldeo por inyección de metal ha progresado significativamente en los últimos 25 años, y la madurez de la tecnología indica el aumento en la cantidad de elementos, compuestos, dimensiones e intricacias disponibles.

El proceso de moldeo por inyección de metal tiene las siguientes ventajas:

• El precio-constructor produce herramientas compuestas de alto volumen.
• Menor tiempo de fabricación en comparación con el fundido por coste
• Los efectos mecánicos son más hábiles en los fundidos y otras herramientas PM en uso
•  Dimensión del átomo principal y alta solidez sinterizada
• Material paralelo a la aleación compuesta forjada
• Pre-aleaciones a gran escala y aleaciones maestras disponibles
• El menor de las tareas de acabado 
• El moldeo por inyección permite altos volúmenes de consistencia y herramientas compuestas. Sin embargo, debes prestar atención a las posiciones de entrada y barrera, líneas de unión, transiciones cerradas, tamaño de la pared, boceto de la cabeza y más para facilitar la emisión y lograr herramientas precisas.

Resultados 

Optimizar un proceso de moldeo por inyección de metal es una tarea completamente laboriosa y prolongada. No existen cálculos fáciles y cortos que puedan producir los parámetros óptimos, sino que sirven únicamente como políticas. Encontrar los parámetros principales es un proceso en sí mismo.

La tarea de la optimización es la más real y depende completamente del escaneo y la identificación de fallos. El análisis concluye que la optimización de los parámetros de MIM sigue un flujo de trabajo definido.