Fräsen war gestern

Lassen sich hinsichtlich Gewicht und Funktionsintegration optimierte Produkte als Spritzteil realisieren, bringt das erhebliche Vorteile gegenüber dem Feinguss mit sich: Geringere Fertigungstoleranzen reduzieren eine eventuelle Nacharbeit und der Vergleich der Oberflächenrauigkeit (Metal injection moulding [MIM] Ra 1,5 µm, Feinguss maximal 3,2 µm) zeigt auch deutliche Unterschiede. Bei einer Gefügedichte von über 99 % werden durch das weiterentwickelte MIM-Verfahren die vom Feinguss bekannten Fehler wie Poren, Lunker oder kleine Risse weitestgehend ausgeschlossen.

Vergleicht man die spanende Herstellung eines komplexen Stahlbauteiles mit dem MIM-Verfahren, zeigen sich weitere Vorteile. Wo bis heute eine Baugruppe aus verschiedenen Einzelteilen notwendig war, kann nun ein Stahl-Spritzteil mehrere Bauteile ersetzen und die Kosten reduzieren. Bauteile mit einem Spanvolumen über 90 % sind heute keine Seltenheit. Da erklärt sich von selbst, dass sich durch Spritzen Material einsparen lässt. Das minimiert die Kosten bereits in der Entstehungsphase eines Bauteiles – bei den derzeitigen Stahlpreisen ein nicht unerheblicher Aspekt.

Im Gegensatz zu gefrästen Bauteilen sind im Spritzgussverfahren hergestellte Produkte absolut gratfrei. Bei sehr komplizierten Geometrien ist hierdurch ebenfalls eine erhebliche Kostenersparnis möglich.

Bei jeglicher Bearbeitung gewalzter Halbzeuge wird durch den Materialabtrag die Walzrichtung, der so genannte Faserverlauf, unterbrochen. Die dabei entstehende Kerbempfindlichkeit des Bauteils wirkt in einer Verringerung der Dauerfestigkeit aus. Beim Optimieren von Bauteilgewichten durch „Abspecken“ der Wandstärken wird dies oft unterschätzt. Da ein gegossenes Teil keinen Faserverlauf hat, bringt seine isotrope Gefügestruktur einen Festigkeitsvorteil gegenüber den spanend bearbeiteten Bauteilen.

Werden sehr hohe Festigkeitsanforderungen an ein komplexes Bauteil gestellt, muss meist ein schwer zerspanbarer Werkstoff eingesetzt werden. Hohe Bearbeitungszeiten und eventuelle Wärmebehandlungen führen somit zu hohen Bauteilpreisen. Beim Spritzgießen kann das Ausgangsmaterial je nach Festigkeitsanforderung ausgewählt werden und die so entstehenden Formbauteile können ohne oder mit sehr geringem Nacharbeitsaufwand hergestellt werden.

Die Möglichkeiten von Wärmebehandlungen oder Oberflächenveredelungen sind identisch mit spanend hergestellten Bauteilen.

Das Verfahren bietet völlig neue Ansatzpunkte bei der Gestaltung und Konstruktion von Baugruppen und Einzelteilen. Nach ähnlichen Konstruktionsrichtlinien, wie bei Bauteilen aus Kunststoff-Spritzguss, können hochfeste Stahlbauteile mit komplexen Geometrien und engen Toleranzen gratfrei hergestellt werden. Die Werkzeugkosten sind vergleichbar mit denen eines Kunststoff-Spritzguss-Bauteiles. Ebenso sind die wirtschaftlichen Stückzahlen mit dem Kunststoff-Spritzguss vergleichbar.

Peket bietet interessierten Unternehmen eine Inhouse-Präsenta- tion des weiterentwickelten Verfahrens an. Dabei werden die Vorteile anhand von Musterteilen veranschaulicht.

Metal injection moulding (MIM) KEM 470

MIM in der Forschung

MIM in der Forschung