Metaalpoederspuitgieten, een productiemethode die kunststofspuitgieten en poedermetallurgie combineert, heeft aanzienlijke technische voordelen en brede toepassingen in de gereedschapsproductie aangetoond. De kernaanpak bestaat uit het mengen van fijn metaalpoeder met een bindmiddel om een grondstof te creëren. Deze grondstof wordt vervolgens met behulp van een spuitgietmachine tot complexe vormen gevormd. Ontbinden en sinteren levert vervolgens metalen onderdelen op met vrijwel-volledige dichtheid. Deze technologie overwint de beperkingen van de traditionele bewerking van complexe constructies en pakt tegelijkertijd de onvoldoende dichtheid van conventionele poedermetallurgische producten aan. Het is een belangrijke motor geworden in de transitie van de gereedschapsindustrie naar precisie, lichtgewicht en hoge prestaties.
I. Technische principes en procesdoorbraken
De MIM-procesketen bestaat uit vier belangrijke stappen: Ten eerste omvat de voorbereiding van grondstoffen het mengen van metaalpoeder (zoals roestvrij staal, gereedschapsstaal en gecementeerd carbide) met een thermoplastisch bindmiddel, doorgaans met een deeltjesgrootte van minder dan 20 micron, in een specifieke verhouding om een uniforme grondstof te vormen. Moderne grondstoffenformuleringen kunnen metaalgehalten bereiken van wel 60%-65%, waardoor de dichtheid van het gesinterde product aanzienlijk toeneemt. Vervolgens wordt tijdens de spuitgietfase de grondstof in de matrijs geïnjecteerd bij een temperatuur van 130-200 graden. Dit proces maakt de gelijktijdige vorming mogelijk van complexe gereedschapsonderdelen met kenmerken zoals schroefdraad, groeven en dunne wanden, zoals de stervormige kop van een inbussleutel of de holle structuur van een chirurgisch instrument. Bij het ontvetten wordt ruim 90% van het bindmiddel verwijderd door middel van oplosmiddelextractie of thermische ontleding. Ten slotte zorgt sinteren op hoge temperatuur in een waterstof- of vacuümomgeving voor een stabiele krimpsnelheid van 15%-20%, terwijl een theoretische dichtheid van meer dan 98% wordt bereikt.
II. Typische toepassingen in de gereedschapsproductie
MIM-technologie heeft een grootschalige toepassing- in de handgereedschapsector bereikt. Deze technologie kan direct anti-slippatronen in de gereedschapskop vormen, waardoor er geen secundaire bewerking meer nodig is. Voor scheepsgereedschappen die corrosiebestendigheid vereisen, kunnen 316L roestvrijstalen MIM-onderdelen een naadloze structuur bereiken in een enkele gietstap, waardoor het probleem van gelaste gereedschappen die gevoelig zijn voor scheuren in zoutsproeiomgevingen volledig wordt opgelost.
De waarde van MIM-technologie komt nog duidelijker naar voren in de sector elektrisch gereedschap. Het MIM-proces integreert niet alleen afzonderlijke onderdelen in modulaire samenstellingen, maar verbetert ook de tandwielprecisie volgens DIN 8 en vermindert het geluid met 15 decibel. Deze tandwielen worden na het sinteren gecarbureerd, waardoor een oppervlaktehardheid van meer dan HRC60 wordt bereikt, terwijl de kerntaaiheid van HRC35 behouden blijft, waardoor een perfecte balans tussen sterkte en slagvastheid wordt bereikt. Bovendien kunnen aluminium componenten zoals op maat-gevormde koellichamen en motoreindkappen, die vaak worden gebruikt in elektrisch gereedschap, worden teruggebracht tot een wanddikte van 0,8 mm, terwijl de uniformiteit dankzij MIM behouden blijft, een prestatie die moeilijk te bereiken is met spuitgieten-.
Met de sterke stijging van de vraag naar precisiemontagegereedschappen zal metaalpoederspuitgieten (MPM) in de gereedschapsindustrie gebruikt blijven worden. Deze technologie, die dateert uit de jaren zeventig, bevordert voortdurend de gereedschapsproductie door middel van voortdurende materiaalinnovatie, apparatuurupgrades en procesoptimalisatie.