Wat is metaal spuitgieten?
Metaalspuitgieten (MIM) is een proces waarbij metaal wordt gepoederd, gemengd en in een mal wordt geplaatst om vaste onderdelen en apparaten te maken. Het mengsel van poedervormig metaal en bindmateriaal, bekend als de grondstof, is beperkt in hoeveelheid, waardoor metaalspuitgieten ideaal is voor kleine, gedetailleerde onderdelen. Toepassingen van dit proces zijn onder andere machinedelen, tandheelkundige gereedschappen en vuurwapenuitrusting, en ze hebben over het algemeen allemaal betrekking op kleine en complexe onderdelen.
Poedermetallurgie is de techniek die bepaalt welke metaalsoorten tot poeder kunnen worden verwerkt voor het metaalspuitgietproces. Verschillende strategieën voor het maken van een metaalpoeder zijn beschikbaar, zoals fysische depositie, malen, verstuiving, chemische reacties of centrifugatie. Het type poederstrategie is sterk afhankelijk van het type metaal dat moet worden gepoederd en de specifieke eigenschappen ervan.
Nadat het metaalpoeder is geproduceerd, wordt het gemengd met een bindmiddel, een materiaal dat bestaat uit verschillende wassen en kunststoffen. Het resulterende mengsel, het basismateriaal genoemd, is dan klaar om in de vorm te injecteren. Vanwege de overeenkomsten tussen het basismateriaal en de gesmolten kunststof die bij normaal spuitgieten wordt gebruikt, kan dezelfde spuitgietapparatuur worden gebruikt voor het spuitgieten van metaal. De grondstof wordt in de vormapparatuur geïnjecteerd in een kleine hoeveelheid die een schot wordt genoemd en die vervolgens in de vorm wordt afgekoeld.
Nadat de koeling is voltooid, wordt het bindmateriaal gedeeltelijk van het onderdeel verwijderd, gewoonlijk met een oplosmiddel of chemische reactie, maar af en toe wordt het onderdeel verwarmd om het bindmiddel af te smelten. Het onderdeel bevat nu een significante fractie lege ruimte die ongeveer 2% tot 4% van het totale volume in een stadium van het proces dat bekend staat als het bruine stadium omvat. Metaal wordt vervolgens sterker en dichter gemaakt door een sinterproces. Tijdens het sinteren wordt het metaal verwarmd tot een temperatuur die het smeltpunt net niet overschrijdt, totdat het oppervlak van de metaaldeeltjes samensmelt met behoud van de structurele integriteit van het onderdeel. Het eindresultaat is een metalen onderdeel met een vaste dichtheid tot 99%.
Zodra kleinere wijzigingen zijn aangebracht, is het onderdeel voltooid en klaar voor gebruik. Aangezien het spuitgieten van metalen het gebruik van matrijzen inhoudt, is het een flexibelere technologie en ideaal voor complexe, ingewikkeld ontworpen onderdelen. Andere metaaltechnologieën vereisen vaak hoge kosten om dezelfde resulterende producten te bereiken, dus metaalspuitgieten wordt een steeds populairdere techniek voor het vervaardigen van deze onderdelen.