Che cos'è lo stampaggio ad iniezione di metalli?
Lo stampaggio a iniezione di metallo (MIM) è un processo mediante il quale il metallo viene polverizzato, miscelato e posizionato in uno stampo per creare parti solide e pezzi di attrezzatura. La miscela di metallo in polvere e materiale legante, noto come materia prima, è limitata in quantità, il che rende lo stampaggio ad iniezione di metallo ideale per pezzi piccoli e dettagliati. Le applicazioni di questo processo includono parti di macchine, strumenti dentali e attrezzature per armi da fuoco e generalmente coinvolgono parti piccole e complesse.
La metallurgia delle polveri è la tecnica che determina quali tipi di metallo possono essere trasformati in polvere affinché avvenga il processo di stampaggio ad iniezione del metallo. Sono disponibili diverse strategie per creare una polvere di metallo, come deposizione fisica, macinazione, atomizzazione, reazioni chimiche o centrifugazione. Il tipo di strategia della polvere dipende fortemente dal tipo di metallo da polverizzare e dalle sue qualità specifiche.
Una volta che la polvere metallica è stata prodotta, viene miscelata con un legante, che è un materiale composto da varie cere e materie plastiche. La miscela risultante, chiamata materia prima, è quindi pronta per l'iniezione nello stampo. A causa delle somiglianze tra la materia prima e la plastica fusa utilizzata nello stampaggio ad iniezione regolare, la stessa attrezzatura di stampaggio ad iniezione può essere utilizzata per lo stampaggio ad iniezione di metalli. La materia prima viene iniettata nell'attrezzatura di stampaggio in una piccola quantità chiamata colpo, che viene quindi lasciata raffreddare all'interno dello stampo.
Dopo che il raffreddamento è stato completato, il materiale legante viene parzialmente rimosso dalla parte, di solito con un solvente o una reazione chimica, ma occasionalmente la parte viene riscaldata per sciogliere il legante. La parte ora contiene una frazione significativa di spazio vuoto che comprende circa dal 2% al 4% del volume totale in una fase del processo nota come fase marrone. Il metallo viene quindi reso più forte e denso attraverso un processo di sinterizzazione. Durante la sinterizzazione, il metallo viene riscaldato a una temperatura appena al di sotto del suo punto di fusione, fino a quando la superficie delle particelle metalliche si fonde insieme mantenendo l'integrità strutturale della parte. Il risultato finale è una parte metallica che contiene una densità solida fino al 99%.
Dopo aver apportato piccole modifiche, la parte è completata e pronta per essere utilizzata. Poiché lo stampaggio a iniezione di metallo comporta l'uso di stampi, si tratta di una tecnologia più flessibile e ideale per parti complesse e dal design complesso. Altre tecnologie metalliche spesso richiedono costi elevati per ottenere gli stessi prodotti risultanti, quindi lo stampaggio a iniezione di metalli sta diventando una tecnica sempre più popolare per la fabbricazione di queste parti.