Metallpulverspritzguss | MIM

Ablauf des Metallpulverspritzgusses

Beim MIM wird feines Metallpulver mit einem Binder zu einem spritzfähigen Ausgangsmaterial aufbereitet. Dieses Material wird in ein Werkzeug eingespritzt und als sogenannter Grünling geformt. Danach folgt das Entbindern, bei dem der Binder entfernt wird, und anschliessend das Sintern, bei dem das Bauteil verdichtet und seine endgültigen Eigenschaften ausbildet. Je nach Anforderung können danach weitere Arbeitsschritte wie Kalibrieren, Bearbeiten oder Oberflächenbehandlungen folgen.

Typische Bauteile und Einsatzkontexte

MIM wird vor allem für kleine bis mittelkleine Präzisionsteile mit komplexer Geometrie genutzt. Typisch sind Bauteile mit feinen Konturen, Funktionsdetails, Bohrungen, Gewinden oder Formelementen, die direkt aus dem Werkzeug erzeugt werden sollen. Einsatzfelder finden sich unter anderem in der Medizintechnik, im Maschinenbau, in der Elektrotechnik, in der Automobilzulieferung sowie bei Beschlägen, Verbindungselementen und Geräten mit mechanischen Kleinteilen. Das Verfahren ist besonders dann naheliegend, wenn grössere Stückzahlen mit gleichbleibender Geometrie gefragt sind.

Werkstoffwahl, Bauteilauslegung und Nachbearbeitung

Für MIM kommen verschiedene pulverförmige Metallwerkstoffe in Frage, abhängig von den Anforderungen an Festigkeit, Korrosionsverhalten, Magnetismus oder Verschleiss. Bereits in der Konstruktion müssen die Besonderheiten des Prozesses berücksichtigt werden, etwa das Verhalten während Entbindern und Sintern sowie die massliche Auslegung des späteren Schrumpfens. Geeignet sind Bauteile, deren Form den Werkzeugbau sinnvoll nutzt und möglichst wenige nachträgliche Bearbeitungsschritte erfordert. Falls erforderlich, lassen sich MIM-Teile nach dem Sintern mechanisch bearbeiten, wärmebehandeln oder oberflächenveredeln.

Abgrenzung zu klassischen Gussteilen

In dieser Hierarchie ist MIM unter Gussteile eingeordnet, fachlich unterscheidet sich das Verfahren jedoch klar von klassischen Schmelzgiessverfahren. Im Unterschied zu Aluminiumgussteilen, Stahlgussteilen, Druckgussteilen oder Kokillengussteilen wird beim MIM kein flüssiges Metall in eine Form gegossen. Stattdessen entsteht das Teil aus Metallpulver, Binder und anschliessender Sinterung. Gegenüber Feingussteilen ist MIM besonders für sehr kleine, detailreiche Serienbauteile relevant, während andere Gussverfahren eher für grössere Bauteile, andere Werkstoffgruppen oder andere Prozessketten eingesetzt werden.