2K-Metallpulverspritzguss

Ventilhülse mit magnetischer Trennung, hergestellt durch 2K-MIM.
© Fraunhofer IFAM
Ventilhülse mit magnetischer Trennung, hergestellt durch 2K-MIM.
Flügelrad mit magnetischem Segment für Durchflussmesser, hergestellt durch 2K-MIM.
© Fraunhofer IFAM
Flügelrad mit magnetischem Segment für Durchflussmesser, hergestellt durch 2K-MIM.
Zugproben aus Stahl und einer CoCr-Legierung, hergestellt durch 2K-MIM.
© Fraunhofer IFAM
Zugproben aus Stahl und einer CoCr-Legierung, hergestellt durch 2K-MIM.

Funktionalisierung von MIM-Bauteilen

Eine Vielzahl von technischen Bauteilen besteht heute aus zwei oder mehr Materialien, die in der Regel durch das Fügen von Einzelteilen hergestellt werden. Speziell bei geometrisch komplexen Bauteilen sind herkömmliche Herstellungs- und Fügeverfahren jedoch nur mit großem Aufwand umsetzbar. Am Fraunhofer IFAM wird daran gearbeitet, die Funktionsdichte in Bauteilen zu erhöhen. Montagespritzguss, Ausschmelzkerne für definierte Hohlräume, poröse kombiniert mit dichten Bauteilsegmenten sowie die Kombination von zwei verschiedenen Materialien im festen Verbund steigern die Funktionalität und damit die Marktposition pulvermetallurgisch hergestellter Bauteile.

2K-Metallpulverspritzguss

Der Zwei-Komponenten-Metallpulverspritzguss (2K-MIM) ist eine Fertigungstechnologie, die die Vorteile der pulvermetallurgischen Fertigung mit der Zwei-Komponenten-Kunststoffspritzguss-Technologie verbindet. Sie ermöglicht die Herstellung von Mehrkomponentenbauteilen aus mehreren Metallen mit maßgeschneiderten Eigenschaften und kann so neue Gestaltungsmöglichkeiten für technische Bauteile liefern. Mögliche Materialkombinationen sind:

  • Magnetischer & nicht magnetischer Stahl
  • Niedrig legierter Stahl & Schneidstoff
  • Titan & Stahl
  • Hartmetall & Stahl
  • Dicht & porös

Zwei Pulvermaterialien lassen sich jedoch nur dann im 2K-MIM-Prozess verarbeiten, wenn während der gemeinsamen Co-Sinterung eine stoffliche Verbindung an der Grenzfläche gebildet wird und nur geringe Schwindungsunterschiede auftreten. Die Verwendung von kommerziell verfügbaren MIM-Feedstocks ist nicht möglich, sondern schwindungsangepasste Formmassen sind erforderlich. Eine Zweikomponenten-Spritzgussmaschine mit separaten Einspritzdüsen erlaubt die Herstellung von Funktionsmustern und Bauteilen bis zur Pilot- und Serienfertigung.