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MIM

Fertigung komplexer Geometrien mittels Metallpulverspritzguss (MIM)

Wenn es um das Metallspritzgießen von Refraktärmetallen geht, ist Plansee genau der richtige Ansprechpartner. Seit über 100 Jahren steht Plansee für Innovationen mit Molybdän und Wolfram und stellt komplexe Komponenten aus Refraktärmetallen her.

Der Metallspritzguss, kurz MIM für Metal Injection Molding, hat sich im letzten Jahrzehnt als wettbewerbsfähiges Herstellungsverfahren für Präzisionsbauteile etabliert. Damit werden Komponenten mit komplexen Geometrien wie etwa Hinterschneidungen gefertigt. Gleichzeitig können Bauteile in großer Stückzahl endkonturnah bzw. endkonturgetreu hergestellt werden – das spart Ressourcen und Kosten und garantiert ausgezeichnete mechanischen Eigenschaften.

Ob in der Zerspannungstechnologie, der Medizintechnik, der Elektronik-, Sicherheits- und Uhrenindustrie oder für Werkzeuge für die Blechbearbeitung: Der Metallspritzguss findet in unterschiedlichsten Industrien Einsatz. Dabei gibt Plansee während des gesamten MIM-Prozesses nichts aus der Hand: vom Pulver bis zur Feedstockherstellung, von der Fertigung der Werkzeuge bis hin zur Qualitätskontrolle der fertigen Bauteile steuern unsere Experten alle Schritte 100% inhouse.

Die Vorteile des Metallpulverspritzguss auf einen Blick:

  • Produktdesign, Konstruktion und Simulation aus einer Hand

  • Realisierung von komplexen Geometrien 

  • Kleinserien- und Serienfertigung

  • Kosten-optimierung

  • sehr große Bauteil-Präzision

  • Wiederhol-genauigkeit

Herstellung des Werkzeugs

Von der Idee über die Simulation bis hin zur Qualitätskontrolle

Unsere Experten an unseren Standorten in Österreich und China unterstützen Sie von Beginn an: Ausgehend von Ihren individuellen Anforderungen führen sie eine Machbarkeitsstudie durch und prüfen, ob sich das gewünschte Bauteil mit dem MIM-Verfahren fertigen lässt. Wenn nötig, wird das Bauteil optimiert. Mit Unterstützung durch Simulation mittels Finiter Elemente Methode (FEM) erstellen unsere Konstrukteure das Werkzeugdesign. Anschließend entsteht mit modernsten Fertigungsanlagen etwa mit Fräs-, Erodier- und Schleifmaschinen oder dem manuellen Polieren das Spritzgusswerkzeug. Mit unseren Spritzgussanlagen stellen wir neben den üblichen Qualitätskontrollen, die beispielsweise die Maße sowie die Oberflächenbeschaffenheit betreffen, in einem Testlauf zusätzlich die Funktion des Werkzeugs sicher. Erst nach einem einwandfreien Funktionstest beginnt die Serienfertigung. Mit dem Einbau in die Spritzgießmaschine kann der Spritzgussvorgang beginnen. 

FEM

Konstruktion des Werkzeuges mit Unterstützung durch die Simulation (FEM) 

Fräsen des Spritzgusswerkzeugs

Fräsen des Spritzgusswerkzeugs

Senkerodieren

Senkerodieren

Schleifen

Schleifen

Drahtschneiden

Drahtschneiden

Manuelles Polieren

Manuelles Polieren

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Herstellung des Bauteils

Der optimale Feedstock für Ihr Bauteil 

Das Granulat, auch Feedstock genannt, wird von unseren Experten exakt auf Ihre individuellen Bedürfnisse abgestimmt. Es besteht je nach Anforderung aus reinem Molybdän, Wolfram, Wolfram-Schwermetall oder deren Legierungen sowie Kunststoff als Bindemittel. Dabei enthält der Feedstock zwischen 40 bis 60 Volumenprozent Metall.

Das Spritzgussverfahren

Der Feedstock wird anschließend mit einer Temperatur von 100 bis 200 Grad und sehr hohem Druck von bis zu 2.500 Bar in das Werkzeug gespritzt. Durch das Erhitzen des Feedstocks wird das Bindemittel aufgeschmolzen und das plastifizierte Material in die Kavitäten gepresst. In diesem automatisierten Prozess können von einer bis zu 30 Kavitäten gleichzeitig befüllt werden, somit ist das MIM-Verfahren sehr gut für die Serien- und Massenfertigung geeignet. Es zeichnet sich durch Effizienz, Wiederholgenauigkeit und Präzision aus. Gleichzeitig wird eine Gewichtsgleichheit der Bauteile sichergestellt.  

Das Entbindern und Sintern

Ist das Bauteil abgekühlt, öffnet sich das Spritzgießwerkzeug und der Grünling wird entnommen. Im nächsten Schritt wird dieser Grünling entbindert und gesintert. Das Entbindern entfernt das Bindematerial aus dem geformten Bauteil, bevor das Sintern möglich ist. Die Bauteilgeometrie und die chemische Reinheit des Werkstoffs werden dabei erhalten. Der Grünling wird in einem Sinterofen unter Schutzgasatmosphäre bei einer Temperatur von >1.500 Grad erhitzt. 

Die Qualitätskontrolle

Messen

Durch das Entbindern und Sintern erhält das Bauteil seine exzellenten Materialeigenschaften und eine Materialdichte wie bei den üblichen Fertigungsverfahren von Pressen und Sintern.

Danach müssen sich die Bauteile einer metallurgischen Qualitätskontrolle im eigenen Prüflabor sowie einer maßlichen und optischen Prüfung unterziehen, denn Plansee Produkte entsprechen höchsten Standards: äußerste Materialreinheit, exzellente Verschleißbeständigkeit und optimale Produktqualität.

Video

Erfahren Sie im Video, warum Plansee genau der richtige Ansprechpartner für das Metallspritzgießen von Refraktärmetallen ist:

Nachhaltigkeit

Nachhaltigkeit beim MIM-Prozess

Mit unserer Innovationskraft helfen wir unseren Kunden nachhaltige Produkte zu fertigen. Mittels MIM-Verfahren hergestellte Bauteile haben folgende Vorteile:

  • Materialeffizienz: Netshape und Near-Netshape gefertigte Bauteile sparen Ressourcen, da sie bereits endkonturnah gefertigt werden und somit kein bis kaum Materialabfall entsteht.
  • Recycling: Überflüssiges Material aus Molybdän und Wolfram wird zu 100% wiederverwendet.
 
  • Kleinerer CO2-Fußabdruck: Die Maschinen werden elektrisch mit grünem Strom betrieben.
  • Energieeinsparung: Es sind weniger Bearbeitungsschritte erforderlich, wodurch zusätzlich Kosten, Energie und CO2 eingespart werden.
  • Nachhaltige Rohstoffe: Mit zahlreichen Maßnahmen stellen wir sicher, dass wir Rohstoffe nur aus sozial, ethisch und ökologisch unbedenklichen Quellen beziehen.
Kontakt
Wir haben Ihr Interesse geweckt? Dann kontaktieren Sie uns gern:
  • Markus De Monte

    Markus De Monte

    Manager Precision Tooling

    +43 5672 600-2768