Considerazioni progettuali per lo stampaggio a iniezione dei metalli

Lo stampaggio a iniezione dei metalli (MIM) produce pezzi relativamente piccoli, complessi, finiti o quasi finiti, che possono includere caratteristiche come fori, raccordi, loghi e testo. Inoltre,

il MIM può realizzare pezzi di questo tipo a metà del costo della lavorazione CNC o della microfusione. Meglio ancora, il MIM consente di consolidare più componenti in un unico progetto, eliminando la necessità di operazioni di assemblaggio a valle. I pezzi finiti presentano eccellente resistenza, finitura superficiale e resistenza alla corrosione.

Il materiale MIM è costituito da polvere metallica fine (inferiore a 20 micron) miscelata a caldo con leganti polimerici, formando una miscela omogenea. Tra i metalli stampati a iniezione figurano il titanio, gli acciai per utensili, gli acciai inossidabili e le leghe per alte temperature, tra gli altri. La miscela calda viene raffreddata e granulata per formare il materiale di alimentazione destinato a macchine per lo stampaggio a iniezione appositamente attrezzate.

Le macchine stampano il materiale di alimentazione ottenendo i cosiddetti pezzi “verdi”, che vengono disposti su supporti ceramici piani o “setter”. Un catalizzatore rimuove il 90% del legante dal pezzo verde, creando quello che viene chiamato “pezzo bruno”. Infine, i pezzi bruni vengono sinterizzati utilizzando una temperatura e un’atmosfera appropriate per la lega lavorata. Il calore rimuove il polimero residuo e sinterizza o lega tra loro le particelle adiacenti, conferendo ai pezzi densità dal 96 al 99% di quella teorica. Il ritiro durante la sinterizzazione è prevedibile, dal 14 al 22%, in senso lineare. L'aumento delle dimensioni della cavità dello stampo compensa tale ritiro; le tolleranze tipiche allo stato sinterizzato sono di ±0.003-±0.005 in./in.