TECHNOLOGIE
MIM vs. ...
Metaalspuitgieten heeft veel gemeen met het welbekende kunststofspuitgieten. De MIM-technologie stelt ontwerpers in staat om de vormvrijheid van het kunststofspuitgieten te combineren met de superieure eigenschappen van metaal. Het diagram laat zien voor welke gevallen MIM de optimale productietechniek is: hoge productcomplexiteit bij relatief grote aantallen. Daarbij maakt MIM’s grote vormvrijheid het mogelijk om functionaliteit en esthetiek te combineren in onderdelen met hoogwaardige materiaaleigenschappen.
Hieronder volgt een kort overzicht van de verschillen tussen MIM en andere productietechnieken, elk met hun eigen voordelen – met nadruk op de verschillen met MIM. Uiteraard hangt de optimale productietechniek voor een specifiek onderdeel af van de eisen, de aantallen en tal van andere aspecten.
Heeft u vragen? Neem vrijblijvend contactmet ons op.
vergelijking met andere technieken.
MIM vs. additive manufacturing.
3D-printen, of additive manufacturing (AM), is de technologie waar iedereen het over heeft. Metaalpoeder wordt gesmolten, direct met een laser of met toevoeging van een bindmiddel om eerst te printen en vervolgens het onderdeel te debinden en sinteren. Zo kan snel en zonder extra gereedschap een complex metalen onderdeel worden gemaakt. Gaat AM helemaal MIM vervangen? Wij denken van niet. Door AM zal het gebruik van MIM juist toenemen, omdat de twee technieken complementair zijn en uitgaan van hetzelfde basismateriaal (poedervormig metaal).
Met AM kunnen ontwerpers snel complexe prototypes maken om hun ontwerpen te zien, voelen en testen. Zodra de prototypingfase is voltooid en het product is gelanceerd, kan bij toenemende vraag naar de complexe onderdelen productie worden overgeheveld van AM naar MIM. Daarbij heeft MIM nog meer voordelen wanneer onderdelen van enkelstuks en prototypes naar serieproductie gaan: de hogere oppervlaktekwaliteit, de homogene materiaaleigenschappen en het feit dat nabewerking minder werk vergt.
| MIM | AM | |
|---|---|---|
| Vormvrijheid | ++ | +++ |
| Afmetingen | 1-100 mm | 1-100+ mm |
| Productieaantallen | 1000-1M+ | 1-1000+ |
| Oppervlaktekwaliteit | ++ | – |
MIM vs. CNC-frezen.
Met CNC-frezen is een snelle productie van prototypes en middelgrote aantallen mogelijk, aangezien er geen matrijs nodig is. Grote aantallen kunnen economisch worden geproduceerd met CNC-frezen wanneer het ontwerp van het onderdeel simpel is. Wanneer strakke toleranties over grotere afstanden zijn vereist, is CNC-frezen de optimale productietechniek. Echter, MIM kan gunstiger zijn wanneer het ontwerp van een onderdeel ingewikkelder wordt en productieaantallen toenemen. Een typische reden om over te stappen van CNC-frezen naar MIM dient zich aan als meerdere CNC-onderdelen in een enkel MIM-onderdeel zijn samen te voegen.
| MIM | CNC | |
|---|---|---|
| Vormvrijheid | ++ | + |
| Afmetingen | 1-100 mm | 1-1000+ mm |
| Productieaantallen | 1000-1M+ | 1-1000 |
| Materiaaleigenschappen | ++ | ++ |
MIM vs. die casting.
MIM en spuitgieten kennen veel overeenkomsten: beide technieken gebruiken een matrijs en produceren hoogwaardige, complex gevormde metalen onderdelen in hoge aantallen. Het grootste verschil zit ‘m in de materialen. Spuitgieten is beperkt tot aluminium, magnesium, zink en gerelateerde legeringen, terwijl MIM werkt met (roestvast)staal-, nikkel- en kobalt-gebaseerde legeringen, titanium, koper en verschillende andere (exotische) materialen. Dit verschil houdt verband met het gietprocedé. Bij spuitgieten wordt een vloeibaar materiaal direct in een matrijs gespoten, terwijl bij MIM een metaalpoeder wordt gespoten, gebruikmakend van een polymeer bindsysteem, gevolgd door een debind- en een sinterstap.
| MIM | Diecasting | |
|---|---|---|
| Vormvrijheid | ++ | ++ |
| Afmetingen | 1-100 mm | 1-500+ mm |
| Productieaantallen | 1000-1M+ | 1000-1M+ |
| Materiaaleigenschappen | ++ | + |
MIM vs. verlorenwasgieten.
MIM en spuitgieten kennen veel overeenkomsten: beide technieken gebruiken een matrijs en produceren hoogwaardige, complex gevormde metalen onderdelen in hoge aantallen. Het grootste verschil zit ‘m in de materialen. Spuitgieten is beperkt tot aluminium, magnesium, zink en gerelateerde legeringen, terwijl MIM werkt met (roestvast)staal-, nikkel- en kobalt-gebaseerde legeringen, titanium, koper en verschillende andere (exotische) materialen. Dit verschil houdt verband met het gietprocedé. Bij spuitgieten wordt een vloeibaar materiaal direct in een matrijs gespoten, terwijl bij MIM een metaalpoeder wordt gespoten, gebruikmakend van een polymeer bindsysteem, gevolgd door een debind- en een sinterstap.
| MIM | Investment casting | |
|---|---|---|
| Vormvrijheid | ++ | ++ |
| Afmetingen | 1-100 mm | 1-200+ mm |
| Productieaantallen | 1000-1M+ | 1000-100k |
| Materiaaleigenschappen | ++ | + |
MIM vs. perssinteren.
Bij perssinteren wordt een fijn metaalpoeder in een vorm geperst met behulp van een matrijs en vervolgens gesinterd. Dit resulteert in een herhaalbaar proces voor het produceren van grote hoeveelheden nauwkeurige onderdelen. Deze technologie wordt vooral gebruikt om tandwielen, katrollen en hefbomen te produceren. Dit zijn voorbeelden van onderdelen waarvoor een hoge nauwkeurigheid in de X- en de Y-richting nodig is, maar minder eisen worden gesteld aan nauwkeurigheid en andere eigenschappen in de Z-richting, de richting van perskracht. Het persen beperkt echter de ontwerpvrijheid voor deze techniek: ondersnijdingen, nauwkeurige maatvoering in de persrichting en wisselende wanddiktes zijn niet mogelijk. Na het sinteren beïnvloedt de resterende porositeit van geperste onderdelen hun materiaalsterkte en geschiktheid voor toepassingen die volledig dicht materiaal vereisen.
| MIM | Perssintering | |
|---|---|---|
| Vormvrijheid | ++ | – |
| Onderdeelgrootte | 1-100 mm | 10-500+ mm |
| Productieaantallen | 1000-1M+ | 1000-1M+ |
| Materiaaleigenschappen | ++ | ++ |
MIM vs. stampen/extruderen.
Wanneer grote aantallen onderdelen met een plat of continu profiel nodig zijn, is er niets dat stampen/extruderen op kosteneffectiviteit kan verslaan. De ontwerpvrijheid voor deze techniek is echter beperkt. Het is niet ongebruikelijk dat een gestampt onderdeel verderop in productie wordt gecombineerd met andere onderdelen, zoals klinknagels of bouten, om een subsamenstelling te vormen. De totale kosten voor zo’n samenstelling liggen meestal hoger dan de kosten van een enkel MIM-onderdeel dat al deze functies combineert.
| MIM | Stamping / extrusion | |
|---|---|---|
| Vormvrijheid | ++ | – |
| Onderdeelgrootte | 1-100 mm | 1-1000 mm |
| Productieaantallen | 1000-1M+ | 1000-1M+ |
| Materiaaleigenschappen | ++ | + |