PROJEKTOWANIE DETALI
METAL INJECTION MOLDING
Projektowanie z myślą o technologii MIM to jeden z najskuteczniejszych sposobów na obniżenie kosztów produkcji części metalowych bez kompromisów w zakresie jakości. Proces ten pozwala wytwarzać skomplikowane geometrycznie komponenty, które w przypadku tradycyjnych metod wymagałyby wielu operacji obróbczych.
Im wcześniej technologia MIM zostanie uwzględniona w procesie rozwoju produktu, tym większe możliwości optymalizacji konstrukcji, czasu wdrożenia i kosztów wytwarzania.
O kosztach wytwarzania komponentu w dużej mierze decydują decyzje podjęte jeszcze przed rozpoczęciem produkcji. Projekt opracowany z uwzględnieniem technologii MIM daje możliwość redukcji liczby operacji wykańczających, optymalizacji geometrii detalu oraz integracji kilku elementów w jedną część.
Takie podejście przekłada się na prostszy montaż, niższe koszty produkcji i szybsze uruchomienie seryjnego wytwarzania.
Współpraca z dostawcą technologii MIM już na etapie opracowywania koncepcji pozwala również uniknąć kosztownych modyfikacji form i narzędzi w późniejszych fazach projektu.
Jak projektować komponenty pod efektywną produkcję seryjną?
WPŁYW SPIEKANIA
Precyzja wymiarowa w technologii MIM w dużej mierze zależy od zachowania materiału podczas procesu spiekania. Skurcz materiału, w połączeniu z niejednorodnym nagrzewaniem oraz wpływem sił grawitacyjnych, może prowadzić do zmian geometrii finalnego elementu.
Z tego względu należy zakładać określony poziom odchyłek – standardowo tolerancja po spiekaniu mieści się w granicach ±0,3%, w zależności od warunków procesu i użytego wyposażenia.
modyfikacje projektu
-
Zamknięcie wewnątrz jam
-
Ostre narożniki lub krawędzie (promień mniejszy niż 0,1 mm)
-
Długi element bez pochylenia lub stożka do wyrzucania
-
Podcięcie na otworach wewnętrznych
-
Średnica otworów mniejsza niż 0,1 mm
-
Grubość ścianki mniejsza niż 0,1 mm
W projektowaniu pod technologię MIM istotną rolę odgrywa geometria naroży i krawędzi, ponieważ jest ona bezpośrednio ograniczona wielkością cząstek proszku metalowego oraz sposobem wypełniania formy.
Z tego względu ostre przejścia geometryczne są niekorzystne zarówno z punktu widzenia procesu, jak i kosztów wytwarzania. Zaleca się stosowanie możliwie dużych promieni zaokrągleń – nawet niewielkie zwiększenie wartości, np. z 0,05 mm do 0,075 mm, może poprawić stabilność procesu i ograniczyć potrzebę obróbki dodatkowej.
Elementy o ostrych krawędziach zazwyczaj wymagają dodatkowego wykończenia po spiekaniu, co podnosi koszt i wydłuża czas produkcji.
-
Stopniowa zmiana grubości przekroju
-
Grubość ścianki od 0,1 mm do 10 mm
-
Niska masa własna
-
Konstrukcja nośna do procesu spiekania
-
Obiekty o dowolnej formie, o symetrii osiowej, niesymetryczne, pryzmatyczne i kwadratowe
-
Kształty wspornikowe i niesymetryczne
-
Uchwyty i żebra usztywniające do montażu
-
Występy, wypukłości i kołki
-
Otwory ślepe i przelotowe,
-
Gwinty zewnętrzne i wewnętrzne
-
Podcięcia, rowki, szczeliny, zagłębienia
-
Powierzchnia radełkowana i waflowa
-
Logo identyfikacyjne, numer części i inny tekst
OPTYMALIZACJA PROJEKTU
POD KĄTEM PRODUKCJI MIM
KLUCZOWE KRYTERIA WYBORU
TECHNOLOGII METAL INJECTION MOLDING
Typowe tolerancje po spiekaniu sięgają ± 0,2%, natomiast wąskie tolerancje powodują wysokie koszty operacji wtórnych.
Tolerancje
Przy gotowej formie wtryskowej produkcja setek detali może być wykonana w zaledwie kilka dni.
Wydajność
Jakość powierzchni
Technologia MIM umożliwia łączenie wielu części w jeden element, co pozwala zaoszczędzić na zapasach i kosztach montażu.
Montaż
Nie ma jednoznacznej wagi, do której opłaca się produkcja w tej technologii. Trzeba przyjąć zasadę, że im więcej mocowań w obróbce CNC, tym MIM będzie atrakcyjnieszy.
Masa/Objętość
Przyjmuje się, że minimalna opłacalność zaczyna się od około 5 000 sztuk rocznie, jednak cena zależna jest od złożoności detali.
Wolumen produkcji
Formowanie wtryskowe metali (MIM) można stosować nie tylko dla popularnych stali, ale także dla trudnych w obróbce materiałów, takich jak tytan i stopy niklu.
Materiał
MIM najlepiej sprawdza się w przypadku komponentów o wielu osiach.
Złożoność
MIM VS.
DIE CASTING
MIM VS.
POWDER METALLURGY
MIM VS.
OBRÓBKA CNC
MIM na tle
innych technologii
ROBERT BIELAK
kierownik projektu MIM
rbielak@jg-mat.pl
greszka@jg-group.pl
prezes i założyciel JG Group
GRZEGORZ RESZKA
ZAPRASZAMY DO KONTAKTU
Z NASZYMI EKSPERTAMI
JESTEŚ ZAINTERESOWANY
WSPÓŁPRACĄ?
GODZINY PRACY
Poniedziałek-piątek
7:00 do 16:00
SIEDZIBA FIRMY
JG Machines and Tools Sp. z o.o.
ul. Ignacego Mościckiego 1 24-110