El proceso de moldeo por inyección de metal (MIM)

El moldeo por inyección de metales (MIM) es un proceso de pulvimetalurgia. La diferencia entre MIM y la pulvimetalurgia convencional es que en MIM, el polvo metálico junto con los aglutinantes se inyecta a alta presión en la cavidad del molde o matriz en lugar de fluir por gravedad.

El polvo metálico utilizado para esto es más fino que el polvo convencional y se utilizan tamaños de partículas típicamente de 20 µm de diámetro. Generalmente, la mezcla en polvo contiene un porcentaje mucho mayor de aglutinantes y agentes de flujo. En donde, los aglutinantes generalmente incluyen diversas ceras y termoplásticos. El material compuesto se inyecta con máquinas de moldeo por inyección de plástico convencionales (ligeramente modificadas) en matrices metálicas que normalmente tienen de una a ocho cavidades.

Figura 1: El proceso MIM

El componente moldeado se llama pieza verde. Primero se eliminan los aglutinantes mediante calentamiento, extracción con disolvente o una combinación de ambos métodos y se elimina aproximadamente el 80% de los aglutinantes. El tiempo de desaglomerado está directamente relacionado con el espesor de la pared. Después de desaglutinar, la pieza se llama parte marrón, que es porosa y frágil pero el tamaño sigue siendo el mismo que en el momento del moldeo. A continuación, las piezas marrones se sinterizan como se hace en la pulvimetalurgia convencional.

Esto se lleva a cabo en un horno de vacío o de atmósfera inerte a una temperatura de aproximadamente 1300°C dependiendo del material utilizado para el procesamiento. Sin embargo, las temperaturas de sinterización suelen estar muy por debajo del punto de fusión del material. El ciclo completo, incluida la desaglutinación, normalmente dura entre 24 y 36 horas.

Características y aplicaciones típicas de piezas moldeadas por inyección de metal.

Como se mencionó anteriormente, las piezas típicas moldeadas por inyección de metal son pequeñas y complejas por naturaleza. El proceso es más ventajoso para piezas más complejas. En este proceso, es posible lograr una alta precisión. Este método elimina la restricción impuesta por los métodos convencionales de pulvimetalurgia, es decir, la pared lateral debe ser paralela. Piezas de tamaño muy pequeño, es decir, de menor volumen que una pelota de golf, pesan en el intervalo de 0,5 a 150 gy se puede conseguir un espesor de pared de menos de 6,3 mm utilizando este método. Es posible producir piezas multifuncionales con paredes delgadas, esquinas afiladas, cortes socavados, orificios transversales, roscas de tornillos, contornos, segmentos de engranajes y características similares sin operaciones secundarias.

Las densidades de las piezas producidas mediante este proceso son normalmente mayores que las de las piezas pulvimetalúrgicas convencionales, oscilando entre el 95 y el 99 % de la densidad máxima teórica.

Figura 2: Máquina de moldeo en un taller MIM