Die Automobil-, Industrie-, Medizin-, Elektronik- und Feuerwaffenindustrie hat eine große Nachfrage nach gefertigten Artikeln, die präzise sein müssen: komplexe Geometrien, feine Oberflächen und hohe Toleranzleistungen. Produkte, die auf Metall-Druckgusslinien hergestellt werden, erfordern wahrscheinlich zusätzliche Bearbeitungsschritte, die Kosten und Ausschuss erhöhen, und Feinguss kann eine kostspielige Methode sein.

Eine Möglichkeit, die benötigten feinen Ergebnisse schneller, mit weniger Abfall und letztlich geringeren Kosten zu erzielen, ist Metallspritzguss , oder MIM. Der Prozess liefert die Teile, die für ein Projekt von Grund auf benötigt werden, ohne dass nach der ersten Produktion umfangreiche Bearbeitungsschritte erforderlich sind, um ein Endprodukt mit ausgezeichneter Oberflächengüte, überlegener Korrosionsbeständigkeit und hoher Festigkeit zu erzielen. MIM kann auch erstaunliche Kosteneinsparungen bieten, bis zu 50% niedriger als Bearbeitungs- oder Feingussverfahren.

MIM wird am besten als wettbewerbsfähige Alternative zur Zerspanung, Feinguss und Pulvermetallurgie angesehen.

Es bietet folgende Vorteile:

Geht über die Bearbeitung hinaus - reduziert das Gewicht und ermöglicht die Verwendung von härteren Stählen. Ermöglicht die Herstellung komplexerer Einzelteile und konsolidiert so Komponenten, um Kosten zu senken und Bearbeitungsschritte zu minimieren.

Jenseits von Feinguss - Dünnere Wände, bessere Oberflächengüte, weniger Sekundäroperationen, kleinere Löcher, höhere Ausbeuten, kürzere Durchlaufzeiten. kürzere Lieferzeiten.

Jenseits der Pulvermetallurgie - Komplexere Teile, dünnere Wände, Teilekonsolidierung, höhere Dichte, größere Festigkeit und bessere Korrosionsbeständigkeit. Korrosionsbeständigkeit.

Darüber hinaus bietet MIM beeindruckende Kosteneinsparungen, die bis zu 50 Prozent niedriger sind als bei Bearbeitungs- oder Feingussverfahren.

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Typische MIM-Projektkosten

Kostenanalyse ist ein wichtiger Aspekt des Engineering Metallteile Design. Ein Ansatz besteht darin, Metallkomponenten-Designs zu versenden und Antworten von Anbietern einzuholen. Dies führt in der Regel zu einer dramatischen Änderung des geschätzten Angebots.

In MIM ist die Methode der Schätzung Kosten für Metallbauteile sind um die anfallenden Kosten zu addieren Metallverarbeitung Schritt, angefangen bei der Werkzeugherstellung über Sekundäroperationen bis hin zur Endkontrolle. Die Zuwachsraten sind nachstehend aufgeführt:

• Werkzeugkosten

• Rohstoffkosten (Pulver, Bindemittel, Mischmittel oder gekaufte Rohstoffe)

• Herstellungskosten pro Einheit (Mischen, Formen, Entbinden, Sintern)

• Sekundär-, Veredelungs-, Inspektions- und Verpackungskosten

• Gemeinkosten der Fazilität

• Gewinne, Steuern, Zinsen und Risikoaversion.

Es gibt drei Faktoren, die die Werkzeugkosten beeinflussen:

1, Formspezifikationen : Je größer die Größe der Spritzgussform, desto höher ist der Preis im Allgemeinen. Zum Beispiel kann eine kleine Form mit einem Durchmesser von 10 cm nur einige tausend Dollar erfordern, während eine große Form mit einem Durchmesser von mehr als 50 cm Zehn- oder Hunderttausende von Investitionen erfordern kann.

2, Materialqualität : Häufig verwendete Formenmaterialien sind Aluminiumlegierung, Stahl, Kupfer und so weiter. Unterschiedliche Materialqualität auf die Haltbarkeit der Form, Stabilität, Präzision, Verarbeitungsschwierigkeiten usw. wird Auswirkungen haben. Daher wird der Preis für hochwertige Formmaterialien in der Regel höher sein.

3, Produktionsprozess : Der Produktionsprozess von kundenspezifischen Formen ist komplexer, einschließlich Design, Verarbeitung und Inbetriebnahme und andere Aspekte, die eine Reihe von professionellen Geräten und technischem Personal erfordern. Daher wird der Spritzgusspreis auch vom Produktionsprozess beeinflusst.

Die MIM-Prozesssinterkosten

MIM mit Chargenofenladung kann von 1 kg bis 300 kg betragen. In der MIM-Produktion kann der Durchmesser des Sinterofens 2-3m erreichen, eine typische Sinterzeit beträgt 12-36h. Auf der anderen Seite nahm die Schubstangenofenteile vom Eingang zur Exportdauer in 6 bis 24h an. Die laufenden Kosten werden niedriger sein, etwa $3 kg, aber flexibel. So wird der kontinuierliche Sinterofen üblicherweise ähnliche Produkte – wie Tischsitz – verwendet. Batch Ofen Sinter Kosten sind sehr hoch, fast $6 kg. Große Teile benötigen eine langsame Heizrate und verursachen den Ofen mit hohen Sinterkosten. Wenn spezieller Sinterzyklus oder spezieller Ofen benötigt werden, würden Sinterkosten plötzlich bis zu fünfmal. Einschließlich Teilegröße und -form, Materialvolumen, maximale Temperatur des Ofens, bei der höchsten Temperatur der Wärmeerhaltungszeit, Atmosphäre, Heizrate und spezielle Vorrichtung oder Vorrichtung, die beim Sintern verwendet wird.

Ein Beispiel für Sinterkosten, eine Werkzeugstahlkomponenten von 6g nehmen mehrstufiges Vakuumsintern der Sinterkosten an, ist $0.10 Stück. Aber ein 8g Teile der Edelstahl Vakuum Sinterkosten ist $0.05 Stück. Eine 25g Probe Stahl im kontinuierlichen Sinterofen unter Stickstoffatmosphäre Sintern kostet nur $0,02 pro Stück.

Die Kosten hängen von Designfaktoren wie Teilekomplexität, Materialauswahl und Teilegröße ab. Verfahren zur Schätzung der Werkzeugkosten sind im Kunststoffspritzguss etabliert und bilden eine solide Grundlage für MIM.

Rohstoffkosten werden primär durch die Legierung bestimmt. Das als Bindemittel verwendete Polymer ist tendenziell der niedrige Kostenfaktor und der Endpreis ist praktisch unempfindlich gegenüber der Polymerformulierung. Die Stückkosten für Umformen, Entbindern und Sintern hängen von der Anlage und der installierten Ausrüstung ab. Normalerweise basieren diese Kosten auf Stundensätzen. Wenn jeder Schritt schnell ausgeführt wird, fallen weniger Kosten an, was für kleine, dünne Formen von Vorteil ist.

Sekundäroperationen können intern oder von einem externen Lieferanten durchgeführt werden; MIM hat in dieser Hinsicht keinen Vorteil.

Für die Kernfertigungsschritte werden für jeden Schritt Unit Operation Berechnungen entwickelt, um die Gesamtfertigungskosten zu kumulieren. Während es anerkannte Unterschiede in allen Kostenfaktoren, einschließlich der Arbeit, gibt, ist es interessant zu beachten, dass Arbeit nicht der dominierende Faktor ist; MIM war sowohl in Regionen mit hohen als auch niedrigen Arbeitskosten erfolgreich (normalerweise weniger als 10% Arbeitskraft in den Endteilkosten).