Moldeo por Inyección de Metal: - Revista Metal Actual

PROCESOS
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veinte con una variante aplicada a
la inyección de metales denominada
MIM (“Metal Injection Molding”);
inicialmente, la técnica era poco
práctica por su complejidad y altos
costos. Al final de 1950 se fabricaron
algunos componentes de carburos y
cerámicos, utilizando como ligantes
resinas epoxicas, ceras o celulosa,
pero las producciones eran todavía
muy pequeñas.
En 1979 la empresa Parmatech, en
California (Estados Unidos), implementó
la primera aplicación industrial
de MIM y a partir de esta fecha,
empezó a conocerse debido a su
aplicación en la fabricación de piezas
para aviones y cohetes.
Pese a lo novedoso del proceso, la diversidad
de empresas que se han lanzado
a este tipo de producción mundialmente
se ha multiplicado de forma excepcional;
desde 1980 la tasa de crecimiento
del MIM ha sido aproximadamente
de 50 por ciento cada año. En
1995, el moldeo por inyección de metales
producía alrededor de US$300
millones a nivel mundial con cerca del
30 por ciento de la producción dedicada
a cerámicos, 10 por ciento a carburos
y 60 porciento a metales.
Hoy por hoy, el moldeo por inyección
de metales se ha convertido en
una tecnología que ha avanzado de
manera considerable y es sumamente
interesante, a nivel mundial, para
la construcción de piezas en diversos
sectores.
El proceso MIM es rentable económicamente
hasta piezas entre 150 y 200
Foto: cvnaturplas.dnsalias.com
gramos y en algunas ocasiones hasta
300 (debido al alto costo feestock).
Características del MIM
Básicamente, el proceso implica varias
etapas, la primera consiste en
elegir polvos metálicos (aceros de
baja aleación, aceros inoxidables,
aceros resistentes al calor, aceros extradulces
para aplicaciones magnéticas,
cobre, níquel, molibdeno, entre
otros) o polvos cerámicos (alúmina,
carburo de tungsteno y carburo de
titanio) y mezclarlos con polímeros o
resinas acrílicas termoplásticas como
ligantes con el objetivo de obtener
una mezcla homogénea denominada
“feedstock”. A continuación, se
describen los pasos del proceso.
a. Selección de polvos y ligantes: La
elección de los ingredientes depende
de las propiedades finales que
se quieran conseguir, el tipo de manufactura
que se le vaya a realizar
a la pieza, de la complejidad de la
misma, la precisión que se quiera
alcanzar y, por supuesto, el costo
de producción; por lo que los fabricantes
eligen cuidadosamente
el tamaño y forma de la partícula
correcta. Las piezas fabricadas mediante
moldeo por inyección de
metal se pueden someter a tratamientos
posteriores
En el caso del moldeo por inyección
de metales, se considera que
el polvo metálico debe poseer: un
tamaño de partícula inferior a 20
µm, una densidad de polvo vibrado
al menos del 50 por ciento de la
teórica y forma esférica.
El proceso MIM utiliza equipos y técnicas similares a las
utilizadas en inyección de plástico.
Foto: www.metalinjection.co.uk
La primera etapa implica la
mezcla de metal en polvo fino
con un aglutinante de cera /
polímero. Las partículas de polvo
de metal utilizadas para el MIM
son mucho más finas y más
esféricas que las utilizadas para
el proceso convencional de metal
sinterizado.
Entre los materiales metálicos que
se pueden inyectar están: el acero
inoxidable 17-4 PH (sinterizado);
acero inoxidable 17-4 PH (H900);
acero inoxidable AISI 316L; acero
inoxidable AISI 304L; cobre de alta
pureza; cromo; cobalto y su aleaciones;
metal pesado de tungsteno
(W-Ni-Fe); aleación F15 (Kovar);
CuMo (85Cu15Mo); Ti6Al4V; Ti6Al-
7Nb y diversas aleaciones de aluminio
(serie 6xxx y 7xxx).
El aglomerante o ligante es el componente
sacrificado en el moldeo
por inyección, aunque es de vital
importancia tanto a la hora del
moldeo como en el momento de
su eliminación. Es el medio utilizado
para mantener las partículas
de metal unidas y obtener la forma
deseada.
La selección de los ingredientes
poliméricos, se realiza no sólo por
su viscosidad, contracción en el enfriamiento
o compatibilidad interfacial,
sino también por la posible
contaminación que pueda sufrir el
material final durante el proceso.
La mayoría de los aglomerantes
utilizados son multicomponentes
ya que es más fácil la eliminación
escalonada de ellos. La cantidad de
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