Os materiais de Moldagem por Injeção de Metal (MIM) incluem aço inoxidável, aços de baixa liga, materiais magnéticos suaves, ligas de alta temperatura, titânio, aços-ferramenta, cobre e ligas de cobre, ligas de tungsténio, entre outros. Cada material possui um conjunto único de propriedades e características que o torna adequado para diferentes aplicações. Ao selecionar o material MIM adequado, os fabricantes podem produzir peças metálicas pequenas e complexas com elevada precisão e consistência, cumprindo os requisitos e especificações dos seus clientes. A escolha do material MIM depende de fatores como as propriedades mecânicas, químicas e físicas desejadas da peça final, bem como das considerações de custo.
A moldagem por injeção de metal (MIM) é um processo utilizado para fabricar peças metálicas pequenas e complexas em grandes volumes. Escolher o material adequado é crítico para alcançar o desempenho desejado e a rentabilidade do produto final. Considere os seguintes fatores:
Propriedades necessárias para a aplicação: identifique requisitos específicos como resistência, dureza, resistência ao desgaste, resistência à corrosão e condutividade térmica; selecione o material que melhor os satisfaça.
Disponibilidade do material: verifique se o material está disponível na forma e quantidade desejadas; alguns podem ser mais difíceis de obter e requerer prazos de entrega mais longos.
Custo: avalie o custo total, incluindo matéria-prima, processamento e quaisquer operações secundárias necessárias.
Compatibilidade com o processo: considere se o material é compatível com o processo MIM; alguns podem exigir equipamentos ou condições especiais que aumentem a complexidade.
Fatores ambientais: avalie a resistência a agentes químicos ou temperaturas extremas; certos materiais oferecem maior durabilidade nessas condições.
Conformidade regulamentar: assegure que o material cumpra normas aplicáveis, como RoHS, REACH ou regulamentos da FDA.
A MIM (Metal Injection Molding) combina as vantagens da moldagem por injeção de plástico e da metalurgia do pó tradicional para produzir peças metálicas complexas e de alta precisão. O processo envolve misturar pós metálicos com um ligante para formar um material de alimentação, que é injetado no molde. A peça “verde” resultante é posteriormente despojante e sinterizada, alcançando alta densidade e resistência.
Os materiais mais comuns no processo MIM incluem:
Aço inoxidável: amplamente utilizado, oferece excelente resistência à corrosão e é empregado em dispositivos médicos e componentes automotivos.
Aços de baixa liga: equilibram resistência e ductilidade, adequados para aplicações de alta exigência.
Aços-ferramenta: usados em componentes que requerem alta dureza e resistência ao desgaste, como moldes e ferramentas de corte.
Titânio: leve e resistente à corrosão, popular em implantes médicos e aplicações aeroespaciais.
Cobre: destaca-se pela condutividade elétrica e térmica, ideal para componentes elétricos e eletrónicos.
Ao escolher um material MIM, considere o custo, resistência, resistência à corrosão e usinabilidade. Geralmente, o aço inoxidável e os aços de baixa liga são mais económicos, enquanto o titânio e os aços-ferramenta são mais dispendiosos. O cobre também é mais caro, mas indispensável para certas aplicações devido às suas propriedades únicas.
Número do Material | Propriedades | Aplicações | |
---|---|---|---|
Aços Inoxidáveis | 17-4 PH | Alta resistência, excelente resistência à corrosão, boa ductilidade e tenacidade | Aeroespacial, dispositivos médicos, armamento, equipamentos desportivos |
316L | Excelente resistência à corrosão, boa resistência e ductilidade | Implantes médicos, equipamentos de processamento químico, componentes marítimos | |
420 | Alta dureza e resistência ao desgaste, resistência moderada à corrosão | Ferramentas de corte, instrumentos cirúrgicos, armamento | |
440C | Alta dureza e resistência ao desgaste, boa resistência à corrosão | Ferramentas de corte, rolamentos, instrumentos cirúrgicos | |
430 | Boa resistência à corrosão, resistência e ductilidade moderadas | Utensílios de cozinha, acabamentos automotivos, componentes eletrónicos | |
Aços de Baixa Liga | ASTM F-0005 | Alta resistência, excelente resistência ao desgaste, boa resistência à corrosão | Instrumentos médicos e dentários, caixas de relógio |
ASTM F-0008 | Alta resistência, boa ductilidade, boa resistência à corrosão | Componentes aeroespaciais, automotivos e médicos | |
ASTM F-0009 | Alta resistência, boa ductilidade, boa resistência à corrosão | Componentes de armamento, dispositivos eletrónicos, peças automotivas | |
ASTM F-0010 | Alta resistência, boa ductilidade, boa resistência à corrosão | Componentes aeroespaciais, peças automotivas, dispositivos médicos | |
ASTM F-0040 | Alta resistência, excelente resistência ao desgaste, boa resistência à corrosão | Ferramentas de corte, componentes MIM | |
ASTM F-0002 | Alta resistência, boa ductilidade, boa resistência à corrosão | Componentes elétricos e eletrónicos, peças automotivas | |
ASTM F-0003 | Alta resistência, boa ductilidade, boa resistência à corrosão | Componentes de armamento, peças automotivas, dispositivos médicos | |
ASTM F-0004 | Alta resistência, boa ductilidade, boa resistência à corrosão | Componentes aeroespaciais, dispositivos médicos | |
ASTM F-0006 | Alta resistência, boa ductilidade, boa resistência à corrosão | Peças automotivas, componentes eletrónicos | |
ASTM F-0007 | Alta resistência, boa ductilidade, boa resistência à corrosão | Componentes aeroespaciais, peças automotivas, dispositivos médicos | |
Aços-Ferramenta | M2 | Alta dureza e resistência ao desgaste, boa tenacidade e usinabilidade | Ferramentas de corte, ferramentas de trabalho a frio, punções, moldes |
D2 | Alta resistência ao desgaste e compressão, boa tenacidade | Punções, moldes, ferramentas de corte e conformação, lâminas de cisalhamento | |
A2 | Alta tenacidade e estabilidade dimensional, excelente resistência ao desgaste | Ferramentas de trabalho a frio, punções, moldes, lâminas de corte | |
S7 | Alta resistência ao impacto, boa tenacidade e resistência ao desgaste | Ferramentas de impacto, moldes, ferramentas de conformação | |
H13 | Alta tenacidade e dureza, boa resistência ao calor e ao desgaste | Ferramentas de trabalho a quente, moldes de fundição sob pressão, matrizes de extrusão | |
P20 | Boa usinabilidade, excelente polibilidade, boa tenacidade e resistência ao desgaste | Moldes de injeção, moldes de sopro, matrizes de extrusão | |
420 | Boa resistência à corrosão, alta dureza e resistência ao desgaste | Instrumentos cirúrgicos, ferramentas de corte, moldes | |
440C | Alta dureza, boa resistência à corrosão e ao desgaste, excelente retenção de fio | Facas, rolamentos, instrumentos cirúrgicos | |
Ligas de Tungsténio | W-Ni-Fe | Alta densidade, excelente blindagem contra radiação, boas propriedades mecânicas | Equipamentos médicos, aeroespacial, defesa, indústria nuclear |
W-Ni-Cu | Alta densidade, excelente resistência ao desgaste, ótimas propriedades mecânicas | Pesos de contrabalanço, amortecimento de vibrações, barras de mandrilar | |
W-Cu | Elevada condutividade térmica, excelente condutividade elétrica, boa resistência ao desgaste | Eletrodos, dissipadores de calor, contactos elétricos | |
W-Ni-Cu-Fe | Alta densidade, boa usinabilidade, boas propriedades mecânicas | Aeroespacial e defesa, equipamentos médicos, blindagem contra radiação | |
W-Ni-Cu-Mn | Alta densidade, boa usinabilidade, boas propriedades mecânicas | Aeroespacial e defesa, equipamentos médicos, blindagem contra radiação | |
Ligas de Cobalto | Co-Cr-Mo | Alta resistência, excelente resistência à corrosão e ao desgaste, biocompatível | Implantes médicos, aeroespacial e defesa, equipamentos industriais |
Co-Cr-W | Alta resistência, excelente resistência à corrosão e ao desgaste, boa usinabilidade | Pás de turbina, componentes de alta temperatura, implantes médicos | |
Co-Cr-Mn | Alta resistência, excelente resistência à corrosão e ao desgaste, boa biocompatibilidade | Implantes médicos, aeroespacial e defesa, equipamentos industriais | |
Co-Ni-Cr | Alta resistência, boa resistência à corrosão e ao desgaste, boa usinabilidade | Aeroespacial e defesa, equipamentos industriais, aplicações marítimas | |
Co-W | Alta resistência, excelente resistência ao desgaste, boa usinabilidade | Ferramentas de corte, componentes resistentes ao desgaste, aeroespacial e defesa | |
Ligas de Titânio | Ti-6Al-4V | Excelente relação resistência/peso, excelente resistência à corrosão, biocompatível | Aeroespacial e defesa, implantes médicos, equipamentos desportivos |
Ti-6Al-7Nb | Boa resistência e biocompatibilidade, baixo módulo de elasticidade | Implantes médicos, implantes dentários, instrumentos cirúrgicos | |
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo | Alta resistência, excelente resistência à corrosão, boa resistência ao fluência | Aeroespacial e defesa, aplicações marítimas, equipamentos desportivos | |
Ti-5Al-2.5Sn | Boa resistência, boa resistência à corrosão, excelente formabilidade | Aeroespacial e defesa, implantes médicos, equipamentos desportivos | |
Ti-6Al-2Sn-4V-2Mo | Alta resistência, excelente resistência à corrosão, boa resistência à fadiga | Aeroespacial e defesa, aplicações marítimas, equipamentos desportivos | |
Ligas de Cobre | Cu-10Sn | Alta resistência, boa resistência ao desgaste, excelente usinabilidade | Conectores elétricos, componentes eletrónicos, interruptores |
Cu-8Ni-4Si | Boa resistência e resistência à corrosão, excelente condutividade térmica | Contactos elétricos, dissipadores de calor, componentes eletrónicos | |
Cu-Ni-Sn | Boa resistência e resistência à corrosão, excelente condutividade elétrica | Contactos elétricos, componentes eletrónicos, interruptores | |
Cu-25Zn | Boa resistência e resistência à corrosão, excelente condutividade térmica | Permutadores de calor, conectores elétricos, componentes eletrónicos | |
Cu-10Ni-4Si | Boa resistência e resistência à corrosão, excelente condutividade térmica | Contactos elétricos, dissipadores de calor, componentes eletrónicos |