Feinguss vs. MIM: ein umfassender Leitfaden

Wenn Sie hochwertige Metallkomponenten herstellen möchten und sich nicht zwischen Metallpulverspritzguss (MIM) und Feinguss entscheiden können, sind Sie nicht allein. Viele Unternehmen tun sich schwer damit, das beste Verfahren zur Herstellung von Metallkomponenten zu wählen, obwohl es sich letztlich auf ihre Rentabilität auswirkt.

Was ist Metallpulverspritzguss (MIM)?

MIM ist eine einzigartige Hybridtechnologie, die Pulvermetallurgie und Kunststoffspritzguss kombiniert. Der Prozess beginnt mit dem Mischen ultrafeiner Metallpulver mit einem primären Material auf Paraffinwachsbasis und einem sekundären thermoplastischen Polymer. Die fertige Mischung wird extrudiert und zu winzigen Pellets zerkleinert, die als „Feedstock" bezeichnet werden. Diese werden anschließend erhitzt und unter hohem Druck in einen Formhohlraum eingespritzt. Das Verfahren ermöglicht bei hohen Stückzahlen engere Toleranzen bei endkonturnahen Bauteilen und die Herstellung äußerst komplexer Komponenten mit verbesserter Oberflächenqualität.

Was ist Feinguss?

Feinguss, auch Wachsausschmelzverfahren genannt, beginnt mit der Herstellung eines Wachs-Spritzgießwerkzeugs. Wachsmodelle werden gruppiert und an einem Angusskanal zu einem vollständigen Gussbaum montiert. Der Gussbaum wird anschließend mit Schichten aus Keramikschlicker überzogen und schnell getrocknet, damit die Schale aushärtet. Nach dem Trocknen wird die Form in einen Autoklaven gegeben, um das Wachs aus der Form zu entfernen. Anschließend wird flüssiges Metall in die Form gegossen und abkühlen gelassen. Zum Schluss wird die Schale mit Hochdruckwasserstrahlen entfernt, sodass das fertige Präzisionsbauteil sichtbar wird.

Werkstoffoptionen – welches Verfahren eignet sich für welche Legierungen?

Sowohl Feinguss als auch Metallpulverspritzguss ermöglichen die Herstellung robuster, langlebiger Teile aus einer großen Vielfalt an Legierungen. Für MIM liegt das Alleinstellungsmerkmal von OptiMIM in kundenspezifischen Feedstocks sowie in der Möglichkeit, die Korngrößenverteilung der Metallpartikel festzulegen und spezielle Binderzusammensetzungen zu entwickeln. Dadurch lässt sich das Verfahren vollständig an die mechanischen Leistungsmerkmale und Eigenschaften anpassen, die Ihre Anwendung erfordert. Zudem werden die Teile strukturell belastbarer und zuverlässiger sowie weniger anfällig für Versprödung (Rissbildung).

OptiMIM ist auf verschiedene Eisen- und Nichteisenlegierungen spezialisiert, darunter mehrere Edelstahlsorten, Kupfer und Komponenten aus niedriglegiertem Stahl, die etwa 70% unseres Geschäfts ausmachen. Auch Speziallegierungen wie Kobalt-Chrom (F-75) und andere hochlegierte Werkstoffe sind verfügbar.

Feinguss ist auch deshalb eine so vielseitige Fertigungslösung, weil die Werkstoffoptionen nahezu unbegrenzt sind. Bei Signicast gießen wir alles von Edelstahl der 400er-Serie und unlegiertem Kohlenstoffstahl bis hin zu Nickel und Aluminium. Diese breite Werkstoffauswahl ermöglicht Korrosionsbeständigkeit, höhere Zugfestigkeit und Duktilität. Dank der verfügbaren Werkstoffoptionen müssen Sie nicht zwangsläufig einen Aspekt der Konstruktion zugunsten niedrigerer Kosten aufgeben. Die Vielseitigkeit hilft uns zudem, typische Herausforderungen des Gießens bei Konstruktion, Produktion, Kostenkontrolle und Lieferung leichter zu lösen.

Teilegröße und Stückzahl – was ist möglich?

MIM eignet sich ideal für die Herstellung großer Serien kleiner Teile mit einem Gewicht von etwa einem halben Pfund oder weniger. Tatsächlich reichen die meisten MIM-Teile von handflächengroß bis hin zu einem einzelnen Reiskorn. Feinguss hingegen eignet sich am besten für kleinere Losgrößen großer Teile mit einem Gewicht von einem halben Pfund bis 250 Pfund und ist damit eine kostensparende Alternative zur spanenden Bearbeitung aus dem Vollen. Beim Feinguss gilt: größere Teile und kleinere Losgrößen. Beide Verfahren lassen sich sehr gut skalieren, doch bei hohen Stückzahlen – typischerweise 10.000 Teile oder mehr – ist MIM eindeutig überlegen, da diese Technologie ein Chargenprozess ist.

Gewichtsspektrum Feinguss: 3 g - 250 lbs

Gewichtsspektrum MIM: 0,05 g - 35 lbs

Typische Anwendungen und Konstruktionen – für welche Branchen?

Das MIM-Verfahren ist für die Herstellung äußerst dichter, präziser Teile mit hoher Festigkeit und Verschleißbeständigkeit bekannt. Damit ist es ideal für Hersteller von Medizin- und Dentalprodukten, die strenge regulatorische Anforderungen erfüllen müssen. Darüber hinaus machen Skalierbarkeit und Hitzebeständigkeit MIM zu einer hervorragenden Lösung für Anwendungen in der Automobilindustrie. Dank unserer Fähigkeit, Teile aus kundenspezifisch formulierten Legierungen herzustellen, können wir exakt die erforderlichen Leistungsmerkmale bereitstellen.

Signicast ist mit seiner Kompetenz für komplexe Gussteile, Rapid Prototyping und sicheren Lieferketten der ideale Partner für eine Vielzahl von Branchen. Edelstahl eignet sich besonders für Anwendungen, die hohe Festigkeit und Temperaturbeständigkeit erfordern, etwa in der Luft- und Raumfahrt sowie im Verteidigungsbereich. Unsere spezialisierten Verfahren ermöglichen es uns, spezifische Anforderungen zu erfüllen – etwa Dünnwandguss für leichte, schlanke Konstruktionen in Medizin- und Dentalinstrumenten oder Teilekonsolidierung in Schlössern, Beschlägen und Freizeitfahrzeugen.

Wenn Sie mehr über die Möglichkeiten von Feinguss und Metallpulverspritzguss erfahren möchten, füllen Sie das nachstehende Formular aus und laden Sie unser kostenloses On-Demand-Webinar zu Feinguss vs. MIM herunter.