Les matériaux courants pour les pièces de moulage par injection de métal comprennent les aciers inoxydables, les aciers faiblement alliés, les aciers à outils, les alliages magnétiques doux, les alliages de tungstène, les alliages de titane et les alliages de cobalt lorsque le système de poudre, le parcours de frittage et les exigences d'application sont appropriés. La sélection des matériaux pour le moulage par injection de métal doit commencer par la résistance à la corrosion, la résistance, la dureté, l'usure, la densité, le comportement magnétique, l'exposition à la chaleur, l'état de surface et les besoins réglementaires. Le problème pratique de la demande de devis est de choisir un matériau MIM qui peut répondre à la fonction de la pièce sans ajouter d'opérations secondaires ou de coûts évitables.
Les familles de matériaux MIM les plus courantes sont l'acier inoxydable, l'acier faiblement allié, l'acier à outils, l'alliage magnétique doux, l'alliage de tungstène, l'alliage de titane et l'alliage de cobalt. Chaque famille de matériaux répond à une décision d'achat différente, le matériau doit donc être sélectionné en fonction de la fonction plutôt que du seul nom.
Les acheteurs doivent fournir les performances requises au lieu de seulement demander une liste de matériaux. Un composant médical, une pièce de verrouillage, un composant de moteur, un engrenage, un connecteur RF et un support structurel miniature peuvent tous utiliser le MIM, mais chaque pièce peut nécessiter un matériau et un plan de validation différents.
Famille de matériaux MIM | Exigence typique | Exemples courants de pièces MIM |
|---|---|---|
Acier inoxydable | Résistance à la corrosion, résistance, état de surface et durabilité médicale ou industrielle | Pièces chirurgicales, quincaillerie grand public, pièces de verrouillage, supports et boîtiers de précision |
Acier faiblement allié | Résistance, résistance à l'usure, réponse au traitement thermique et performance structurelle | Engrenages, leviers, tringleries, pièces mécaniques et composants d'outils électriques |
Acier à outils | Dureté, résistance à l'usure, rétention du tranchant ou contrainte de contact élevée | Éléments de coupe, pièces d'usure, petits composants d'outils et inserts de précision |
Alliage magnétique doux | Réponse magnétique, performance électrique et fonction moteur ou capteur | Pièces de moteur, noyaux magnétiques, pièces de capteur et composants électromagnétiques |
Alliage de tungstène | Haute densité, contrepoids, blindage contre les radiations ou masse compacte | Contrepoids, inserts denses, pièces de blindage et pièces miniatures à haute densité |
Alliage de titane ou de cobalt | Biocompatibilité, résistance à la corrosion, résistance à la chaleur ou environnement de service exigeant | Pièces médicales, composants liés à l'aérospatiale et pièces industrielles spécialisées |
Les acheteurs doivent choisir des matériaux MIM en acier inoxydable lorsque la pièce a besoin de résistance à la corrosion, de performances mécaniques stables, d'un état de surface propre et d'une bonne durabilité. Les pièces MIM en acier inoxydable sont courantes dans les dispositifs médicaux, les produits de consommation, la quincaillerie de verrouillage, les composants électroniques et les assemblages industriels de précision.
Les choix courants d'acier inoxydable MIM peuvent inclure le 17-4 PH, le 316L, le 420 et d'autres nuances en fonction de la dureté, de la résistance à la corrosion, de la polissabilité et de la résistance. La nuance exacte doit correspondre à l'environnement de fonctionnement, pas seulement à la forme de la pièce.
Pour la sélection de l'acier inoxydable, voir les nuances d'acier inoxydable utilisées dans les services de moulage par injection de métal OEM et pourquoi les pièces en acier inoxydable conviennent au moulage par injection de métal.
L'acier faiblement allié et l'acier à outils peuvent convenir au MIM lorsque la pièce a besoin de résistance, de résistance à l'usure, de dureté ou de réponse au traitement thermique. Ces matériaux sont souvent envisagés pour les engrenages, les cliquets, les leviers, les pièces de loquet, les petits composants de transmission mécanique et les pièces métalliques miniatures à forte charge.
La raison technique est que le MIM peut former des formes complexes de petite taille avant le frittage, tandis que le traitement thermique ou la finition secondaire peuvent ajuster les performances finales. Les acheteurs doivent définir la charge, la contrainte de contact, la surface d'usure, l'objectif de dureté et l'environnement de lubrification avant la demande de devis.
Pour les applications d'engrenages et de charges élevées, voir matériaux et traitements thermiques pour les engrenages soumis à des charges d'impact à haute fréquence.
Les alliages de tungstène sont utilisés lorsqu'une petite pièce a besoin d'une densité élevée ou d'une masse compacte. Les alliages de titane peuvent être envisagés lorsque le faible poids, la résistance à la corrosion ou la biocompatibilité sont importants. Les alliages de cobalt peuvent être envisagés pour l'usure, la chaleur ou des exigences médicales et industrielles spécialisées. Les alliages magnétiques doux sont utilisés lorsque la réponse magnétique doit être contrôlée.
Ces systèmes de matériaux nécessitent des détails de demande de devis minutieux car le coût de la poudre, le comportement de frittage, les objectifs de densité, le traitement thermique et les méthodes d'inspection peuvent différer considérablement du MIM courant en acier inoxydable. Les acheteurs doivent fournir les conditions d'application et les exigences de performance dès le début.
Pour la planification des matériaux magnétiques et à haute température, voir protection des propriétés magnétiques douces pendant la fabrication et matériaux pour structures internes à haute température continue.
Les propriétés des matériaux affectent le coût du MIM et le contrôle du processus car chaque système de poudre a un comportement de matière première, des exigences de déliantage, un retrait de frittage, un contrôle de densité, une réponse au traitement thermique et des besoins d'inspection différents. Les matériaux plus exigeants peuvent nécessiter un contrôle de processus plus strict et davantage de preuves de qualité.
Les acheteurs ne doivent pas comparer les matériaux MIM uniquement sur la base du prix de la matière première. Un matériau qui réduit l'usinage secondaire, la finition, les rebuts ou l'assemblage peut réduire le coût total de fabrication même si le prix de la poudre est plus élevé.
Propriété du matériau | Impact sur la fabrication | Détail de la demande de devis à fournir |
|---|---|---|
Résistance à la corrosion | Affecte la nuance d'acier inoxydable, la passivation, le revêtement et les tests | Environnement, produits chimiques, humidité et exposition au sel |
Dureté et usure | Affecte l'alliage, le traitement thermique, la densité et la finition de surface | Charge, contrainte de contact, surface d'usure et objectif de dureté |
Comportement magnétique | Affecte le choix de l'alliage, le frittage, le traitement thermique et les tests magnétiques | Objectif de propriété magnétique et condition de fonctionnement |
Haute densité | Affecte la sélection de l'alliage de tungstène, le frittage et le contrôle dimensionnel | Objectif de densité, poids de la pièce et exigence d'équilibrage |
Biocompatibilité | Affecte la nuance du matériau, la traçabilité, l'état de surface et la documentation | Cas d'utilisation médical, méthode de stérilisation et exigence réglementaire |
Les acheteurs doivent fournir la CAO 3D, les dessins 2D, la nuance de matériau requise si elle est connue, l'environnement de fonctionnement, l'exigence de résistance, l'objectif de dureté, l'exigence de corrosion, l'exigence magnétique, l'exigence de densité, l'état de surface, le traitement thermique, les documents d'inspection et le volume annuel. Ces entrées aident Neway à confirmer si le matériau peut être traité par MIM.
Si le matériau n'est pas fixé, les acheteurs doivent fournir la fonction et les risques de défaillance. Neway peut alors examiner l'acier inoxydable, l'acier faiblement allié, l'alliage magnétique doux, l'alliage de tungstène, l'alliage de titane, l'alliage de cobalt ou d'autres matériaux MIM appropriés par rapport aux besoins de performance de la pièce.
Pour une référence plus large sur les matériaux, voir matériaux MIM et matériaux adaptés au moulage par injection de métal.
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