A moldagem por injeção de metal (MIM) e a fundição sob pressão utilizam alta pressão para preencher a cavidade do molde com materiais. Seus sistemas de molde consistem em duas partes e funcionam com um princípio semelhante.
Qual é a principal diferença entre eles?
A fundição sob pressão utiliza o metal fundido como matéria-prima, enquanto a moldagem por injeção de metal utiliza pós metálicos e ligantes.
Conteúdo
O que é Moldagem por Injeção de Metal?
Processo de moldagem por injeção de metal
O processo de moldagem por injeção de metal é mostrado na figura abaixo.
Misturando
Nesse processo, você mistura pó metálico e ligantes para criar a "matéria-prima". A adição de ligantes reduz o atrito entre os pós metálicos e os torna fluidos. A proporção de pó metálico para ligantes geralmente é de cerca de 60:40.
Injetando
Após o processo de mistura, o máquina de moldagem por injeção de metal injeta a matéria-prima na cavidade da matriz. Após o compacto verde ser resfriado e moldado, o molde é aberto e o pino de injeção o ejeta. Isso é muito semelhante à moldagem por injeção de plástico.
Desvinculação
A remoção de ligantes consiste na remoção de aglutinantes para evitar que afetem a qualidade do produto final. As partes verdes após o processo de remoção de ligantes são chamadas de partes marrons.
Você provavelmente conhece a dessincrustação térmica, que é muito barata, mas muito lenta. Se quiser mais rapidez, a dessincrustação por solvente e a dessincrustação catalítica são necessárias.
sinterização
A densidade verde da moldagem por injeção é muito baixa e não pode atender aos requisitos dos produtos acabados.
A sinterização visa conferir propriedades mecânicas e físicas às peças marrons. Nesse processo, os produtos inacabados são enviados ao forno de sinterização para serem aquecidos abaixo do ponto de fusão. Isso funciona como o processo convencional de MP.
Deve-se observar que a contração de sinterização de peças de moldagem por injeção de metal é muito grande, cerca de 15%.
Aplicações de moldagem por injeção de metal
Automotiva
A moldagem por injeção de metal é indispensável na indústria automotiva devido à sua grande capacidade de produção em lote, alta densidade e precisão superior. Algumas peças automotivas que você provavelmente já viu incluem componentes de injeção de combustível, alavancas de câmbio, conectores elétricos e acionadores de airbag.
Produtos para uso Médico
A moldagem por injeção de metal também contribuiu para o desenvolvimento da indústria médica.
Braquetes ortodônticos são um produto típico de MIM. Outros incluem instrumentos cirúrgicos, implantes biocompatíveis e dispositivos médicos.
Indústria aeroespacial
Engenheiros preferem peças aeroespaciais leves e de alta resistência. Isso garante a segurança do voo e economiza combustível. A moldagem por injeção de metal tem a capacidade de fornecer produtos excepcionais, como motores aeroespaciais e componentes para cintos de segurança. Além disso, eles também podem produzir componentes com geometrias complexas.
Eletrônicos
A rugosidade da superfície dos produtos MIM é boa, o que é vantajoso para produtos eletrônicos de consumo. Por exemplo, a estrutura do seu smartphone, o suporte da câmera e a bandeja do cartão também são fabricados com a tecnologia MIM.
Vantagens e desvantagens da moldagem por injeção de metal
Diferenciais
- Peças Pequenas
- Formas Complexas
- Qualidade consistente
- Utilização de materiais
- Densidade e resistência do produto
- Flexibilidade de design
Desvantagens
- Grande encolhimento
- Dispendioso
- Tamanho limitado
O que é fundição sob pressão?
fundição É um processo de fabricação de metais no qual o metal fundido é injetado em um molde de aço sob alta pressão. Produz peças com tolerâncias rigorosas, superfícies lisas e excelente eficiência de produção. Pode ser necessário remover rebarbas e excesso de material das peças fundidas por meio de usinagem.
Tipos de processo de fundição sob pressão
A fundição sob pressão em câmara fria, ideal para metais com alto ponto de fusão, é comumente aplicada em materiais como latão, alumínio e ligas de zinco. Ela separa o cadinho e os componentes do injetor para evitar corrosão.
Você pode despejar o metal líquido na câmara de injeção através do orifício de vazamento ou retirá-lo manualmente.
A fundição sob pressão em câmara quente, por outro lado, é adequada para metais com baixos pontos de fusão, como magnésio e zinco. O metal fundido é alimentado na matriz através de um tubo tipo pescoço de ganso com o auxílio de uma máquina.
A fundição por gravidade transforma o metal fundido no molde pela gravidade.
Aplicações de fundição sob pressão
Automotiva
A fundição sob pressão é aplicada na indústria automotiva para produtos como blocos de motor, cabeçotes de cilindro, engrenagens, rodas de carro, etc.
Indústria aeroespacial
A fundição sob pressão pode reduzir o peso da aeronave usando materiais leves, diminuindo o consumo de combustível. As peças típicas são fuselagens, cabeças de pistão do motor e trem de pouso.
Eletrônicos
Você pode empregar fundição sob pressão para criar invólucros eletrônicos, dissipadores de calor e conectores de materiais de alumínio e zinco.
Vantagens e desvantagens da fundição sob pressão
Diferenciais
- Viabilidade considerável de produção em massa
- Baixo custo de produção
- Pode formar peças de paredes finas
Desvantagens
- Baixa seleção de materiais
- Moldes caros
- Alto investimento inicial
Comparação entre MIM e fundição sob pressão
Peso do produto
O peso típico das peças de metal moldadas por injeção é de cerca de 15 a 20 g. É difícil fabricar peças grandes (acima de 50 g) por MIM devido às limitações da máquina de moldagem por injeção.
A fundição sob pressão é capaz de fabricar produtos tanto menores (30g) quanto muito grandes (acima de 10kg).
Revestimento de superfície
A rugosidade da superfície da moldagem por injeção de metal pode atingir Ra 1 μm. A superfície da fundição sob pressão é mais rugosa, cerca de Ra 1.6-3.2 μm, e pode ser necessário aparar a rebarba da superfície.
Seleção do material
Na maioria dos casos, as peças fundidas são feitas principalmente de metais não ferrosos.
Estes são alguns materiais comuns usados em peças fundidas.
- Alumínio
- zinco
- Resina
- Cobre
- Estanho
- Magnésio
- Conduzir
A moldagem por injeção de metal, por outro lado, permite o uso de uma ampla gama de materiais, incluindo metais ferrosos e não ferrosos.
Aqui estão algumas informações comuns materiais MIM.
- Aço inoxidável
- Aço ferramenta
- Liga de alumínio
- Liga de titânio
- Ligas de níquel
- Ligas de tungstênio
- Metal Biocompatível
Custo
Como o custo de produção dos moldes para fundição sob pressão e MIM é relativamente alto, a produção de peças em grandes quantidades é economicamente viável. A fundição costuma ser mais barata do que a moldagem por injeção de metal, pois a fundição sob pressão elimina a necessidade de processos de desengorduramento e sinterização.
Densidade
As peças fundidas sob pressão têm densidade total, enquanto as peças moldadas por injeção de metal têm densidade de 95% a 99%.
Formas
A MIM é capaz de produzir peças pequenas e complexas com características finas que são difíceis na fundição sob pressão.
moldes
Os moldes de fundição sob pressão têm uma vida útil mais longa do que os moldes MIM, mas também são mais caros. Normalmente, as ferramentas de moldagem por injeção de metal custam entre US$ 1,400 e US$ 2,800, enquanto os custos das ferramentas de fundição sob pressão variam entre US$ 1,200 e US$ 4,200.
Ciclo de produção
Em geral, a velocidade do molde verde MIM é mais rápida do que a da fundição sob pressão. No entanto, peças moldadas por injeção de metal ainda precisam de pós-processamento, incluindo desintegração e sinterização. Portanto, o tempo total do ciclo da fundição sob pressão é menor. Em geral, seu ciclo de produção, incluindo o tempo de fabricação do molde, é de cerca de 25 a 30 dias.
Precisão dimensional
Tanto a fundição MIM quanto a fundição sob pressão podem atingir uma precisão dimensional de ±0.05 mm.
Perguntas frequentes
1. Por que o pó metálico usado no MIM é muito fino?
As partículas de pó empregadas no MIM são muito finas, com cerca de 1 a 20 μm. O pó fino facilita a produção de produtos de alta densidade. A rugosidade superficial dos produtos feitos de pó de ferro hidroxílico pode chegar a Ra 0.35 μm.