CIM (Ceramic)

Ablauf beim keramischen Pulverspritzguss

Beim CIM wird zunächst ein verarbeitbares Feedstock aus keramischem Pulver und organischen Bindern hergestellt. Dieses Material wird im Spritzgussverfahren in die gewünschte Form gebracht. Nach dem Formen folgt die Entbinderung, bei der der Binder entfernt wird, und danach das Sintern zur Verdichtung des Bauteils. Die Bauteilgeometrie muss den material- und prozessbedingten Schrumpf berücksichtigen.

Typische Bauteile und Einsatzkontexte

CIM wird für Formteile eingesetzt, die mit klassischem Pressen oder mit mechanischer Nachbearbeitung nur mit höherem Aufwand herstellbar sind. Typisch sind kleine Bauteile mit feinen Konturen, dünneren Wandbereichen, Durchbrüchen oder funktionsintegrierten Geometrien. Der Einsatz richtet sich nach den Eigenschaften der gewählten technischen Keramik, etwa wenn elektrische Isolation, Temperaturbeständigkeit, Verschleissverhalten oder chemische Beständigkeit gefordert sind.

Werkstoffklassen und fertigungstechnische Anforderungen

Im CIM werden unterschiedliche technische Keramiken verarbeitet, je nach späterer Beanspruchung und Funktionsanforderung. Zu unterscheiden sind insbesondere oxidische und nichtoxidische Keramiksysteme. Für die Auslegung relevant sind unter anderem Sinterverhalten, erreichbare Dichte, Toleranzen, Oberflächenzustand und die Frage, ob einzelne Funktionsflächen nach dem Sintern weiterbearbeitet werden. Da das Verfahren werkzeuggebunden ist, wird die Bauteilgeometrie bereits in der Entwicklungsphase auf den Prozess abgestimmt.

Einordnung innerhalb des Pulverspritzgusses

CIM ist die keramische Ausprägung des Pulverspritzgusses und steht innerhalb dieser Verfahrensgruppe neben MIM für metallische Werkstoffe. Die Verfahrensschritte sind ähnlich, die Werkstoffeigenschaften und die konstruktiven Randbedingungen unterscheiden sich jedoch deutlich. Gegenüber MIM entstehen keine Metallteile, sondern keramische Formkörper mit materialtypischem Verhalten. Innerhalb der Metallbearbeitung ist CIM deshalb kein klassisches Umform- oder Blechverfahren, sondern ein spezialisiertes Formgebungsverfahren für keramische Pulver.