Le moulage par injection métallique est une technique de fabrication pour créer des outils en éléments métalliques. Le processus de moulage par injection métallique est souvent appelé par son abréviation MIM. L'idée initiale derrière la technique de fabrication MIM est d'intégrer la mise en forme par injection avec les forts effets mécaniques du métal....

Les techniques de moulage conventionnelles nécessitent que le métal soit à l'état liquide lors du moulage ; la poudre de métal utilisée dans le moulage par injection de métal permet d'effectuer les tâches de moulage à des températures beaucoup plus basses. En raison des différents matériaux, y compris la matière première MIM et la température inférieure au point de fusion du processus de moulage, la fabrication des pièces finies nécessite quelques étapes supplémentaires. C'est la meilleure méthode pour la fabrication en grande série de petites pièces métalliques. La phase de moulage est un processus assez simple.

Étapes de production du moulage par injection de métal

 L'étape de production du moulage par injection de métal est divisée en quatre étapes simples. De nombreux contrastes existent entre les procédures, mais ce qui suit en est une revue générale :

• Pollinisation croisée

La première étape consiste à mélanger les matières premières [liants et poudres] dans un bon mélange. Ce mélange de poudre et de liants polymériques est appelé matière première d'alimentation.

L'ensemble du processus MIM repose essentiellement sur les effets et l'état de la matière première. Étant donné que la matière première elle-même joue un rôle central dans le mode MIM, les détails de la matière première influenceront chaque étape du début à la fin.

• Injection 

La deuxième étape dans la création de la pièce géométrique s'appelle « Injection ».

Cette action commence par augmenter la température de la matière première pour dépasser la température de fusion du liant, une presse force la matière première dans un moule.

TLe point d'entrée, appelé porte, est coupé et le moule est ouvert pour retirer une pièce verte. La viscosité de la matière première est réduite, ce qui diminue la pression de charge lors du remplissage. Elle dépend également de la température et de la charge concrète de la matière première. 

• Dégraissage 

La troisième étape dans la phase de production du moulage par injection de métal est le dégraissage. Cette étape extrait le liant et permet une densification optimale pour donner de l'énergie à la pièce et faciliter sa manipulation. Trois méthodes sont fréquemment utilisées : extraction par solvant, capillarité et décomposition thermique.

La procédure de dégraissage est l'étape critique en production MIM. La réussite dépend de la précision avec laquelle le liant est éliminé. Pendant le dégraissage, le bloc moulé doit faire face aux contraintes exercées par la coupe du liant à l'intérieur de la pièce tout en conservant sa forme. 

• Sintering 

Le frittage est la dernière étape, où la pièce atteint sa densité finale. La pièce est placée sur un support dans un four et exposée à une atmosphère réductrice ou inter-atmosphérique. L'atmosphère se forme juste en dessous du point de fusion du matériau, suivant un profil particulier.

Le cycle de frittage est similaire à celui de tout frittage standard. La principale force motrice est l'apport d'énergie extérieure. En conséquence, la pièce composée de minuscules atomes nécessite moins de force pour se densifier. 

Différence entre MIM et usinage

Concernant la comparabilité, le MIM s'harmonisera probablement bien avec les outils usinés en ce qui concerne les éléments finis. En général, les éléments MIM peuvent être utilisés de la même manière que les pièces usinées, médicales, aérospatiales, et dans certains cas, les outils MIM ressemblent davantage à des pièces usinées. Cependant, lorsqu'il s'agit de précision, le MIM offre de nombreux avantages pour les éléments de précision que l'usinage ne peut pas résoudre.

Géométrie isolée

Le MIM offre des capacités de géométrie individuelle et d'intricité. L'usinage présente une complexité limitée, une facilité de travail et un privilège de conception, et il est souvent plus difficile d'usiner des éléments multiplex. À mesure que les détails deviennent plus complexes, le MIM devient plus rentable car plus votre outil est compliqué, plus le temps de machine nécessaire pour le produire sera important.

Force & Production 

Alors que les deux procédés produisent des outils bien conçus, les éléments MIM ne subissent pas de stress activé par la machine ni de force centrale, ce qui pourrait entraîner une déformation au fil du temps et des erreurs potentielles de l'outil. Les outils MIM sont moulés à l'aide de machines de moulage traditionnelles, puis placés dans un four où la cire est dissoute de l'élément, laissant une pièce solide et ferme.

Contribution du moule 

Lors de la production d'un élément MIM, l'implication de l'outil est généralement liée à la contribution du moule. Cela signifie que le moule ou l'outil est complexe, donc vous avez un coût supplémentaire lié à la difficulté de votre élément. Avec l'usinage, si vous ajoutez de l'intricité, vous ajoutez de nouveaux coûts et du temps de travail au coût de l'outil.

Déchet de matière

Le déchet de matière ne disparaît pas avec le procédé MIM. C'est crucial car vous payez pour ce déchet en tant que client utilisant un outil usiné. Via le procédé MIM, vous n'avez pas à utiliser des fonds qui pourraient être utilisés ailleurs.

Dimensions 

Le MIM est plus performant pour augmenter une dimension. L'usinage prend beaucoup de temps pour fabriquer des outils complexes, donc si vous souhaitez passer de 10 000 à 20 000 pièces par semaine, vous devez acheter plus de machines CNC pour atteindre ces dimensions.

Raisons : Pourquoi choisir le moulage par injection métallique 

Il existe plusieurs raisons d'adopter le procédé de moulage par injection métallique. Certaines d'entre elles sont :

1- Le procédé peut fabriquer des pièces à partir de matériaux avec une faible machinabilité puisque l'angle de géométrie complexe peut être moulé correctement avec une bonne proportion sans usinage. 

2- Le MIM possède une capacité de production élevée qui peut réduire le délai de fabrication des pièces une fois que le moule est fabriqué et que les paramètres du procédé sont bien ajustés. 

3- Ce procédé peut réduire le coût des matériaux grâce au nombre réduit de pièces alternatives et à la haute cadence de fabrication mentionnée ci-dessus.

4- Les pièces fabriquées par moulage par injection métallique ont une forte cohérence et une meilleure liberté que la coulée, car la précision est plus attendue dans l'injection en poudre, et la taille des entrées est beaucoup plus petite que dans les matériaux coulés.

Quels sont certains avantages du moulage par injection métallique

Le moulage par injection métallique présente divers avantages par rapport à d'autres technologies de fabrication. La technologie du moulage par injection métallique a considérablement progressé au cours des 25 dernières années, et la maturité de la technologie indique le nombre croissant d'éléments, de composés, de dimensions et d'intricités disponibles.

Le procédé de moulage par injection métallique présente les avantages suivants :

• Les outils à haute capacité de production en composition sont conçus pour produire des pièces à haute volume.
• Réduction du temps de fabrication par rapport à la coulée sous pression
• Les effets mécaniques sont plus habiles pour les moulages et autres outils PM en utilisant
•  Dimension de l’atome principal et haute solidité sintrée
• Matériel parallèle à la composition forgée
• Pré-compositions à grande échelle et compositions maîtresses disponibles
• Le plus bas des tâches de finition 
• L’injection plastique permet des volumes élevés de cohérence et d’outils composés. Cependant, il faut faire attention aux positions d’entrée et de barrière, aux lignes de joint, aux transitions encloses, à la taille des parois, au croquis de la tête, et plus encore pour faciliter l’émission et obtenir des outils précis.

Résultats 

L’optimisation d’une procédure de moulage par injection métallique est une tâche entièrement laborieuse et prolongée. Aucun calcul simple et court ne peut produire les paramètres optimaux, mais sert uniquement de politique. Trouver les paramètres principaux est une procédure en soi.

La tâche d’optimisation est la plus factuelle et dépend entièrement de la détection des défauts et de leur analyse. L’analyse conclut que l’optimisation des paramètres MIM suit un flux de travail précis.