Metall-Pulverspritzguss (MIM): Aktuelle Trends und zukünftige Chancen

Metall-Pulverspritzguss (MIM) ist ein Metallbearbeitungsverfahren, bei dem fein pulverisiertes Metall mit Bindemittel zu einem „Feedstock“ gemischt und per Spritzguss geformt wird.

Komplexe Teile müssen im gesamten Prozess nur in einem Schritt geformt werden. Nach dem Formen durchläuft das Teil Konditionierungsoperationen zur Bindemittelentfernung und Pulverdichtung.

Der MIM-Markt wuchs von 9 Mio. $ (1986) auf 382 Mio. $ (2004) und über 1,5 Mrd. $ (2015). Das jüngste Wachstum konzentriert sich auf Asien.

Dieser Beitrag fokussiert aktuelle Anwendungen und zukünftige Entwicklungstrends von MIM in drei Bereichen für Ihre Geschäftsausrichtung: Consumer Electronics & IT, Medizin & Kieferorthopädie, Automobilindustrie.

1. MIM in Consumer Electronics & IT

Nachfrage nach kleinen, komplexen, hochvolumigen Komponenten lässt MIM in Elektronik florieren.

Elektronikindustrie ist Hauptabnehmer von MIM-Teilen – über 50 % des asiatischen Teileabsatzes. Steckverbinder mit komplexer Geometrie sind jetzt Haupt-MIM-Produkte. Miniaturisierung elektronischer Geräte erfordert kleinere Komponenten für bessere Leistung bei niedrigeren Kosten – hier spielt MIM seine Stärken aus.

Anwendungsbeispiel aus täglicher Fertigung:

MIM fertigt Lightning-Anschlüsse für Smartphones – zehntausende pro Woche in Spitzenproduktion. Dieses kleine, komplexe Hochvolumen-Bauteil wird in Mehrkavitätenformen net-shape gefertigt. Wenige Technologien erreichen MIMs Hochvolumenkapazität und enge Toleranzen.

2. MIM in Medizin & Kieferorthopädie

Medizin ist Hauptanwendungsgebiet von MIM, viele Materialien untrennbar mit MIM-Technologie.

2.1 Kieferorthopädische Komponenten

Einer der ersten MIM-Hauptanwendungsbereiche: Kieferorthopädische Brackets – bleibt Hauptprodukt der Branche.

Diese winzigen Präzisionsteile meist aus 316L-Edelstahl. Keramik-Pulverspritzguss nimmt zu für transluzente Brackets mit dezenterer Optik.

2.2 Implantierbare MIM-Komponenten

Fortschritte bei implantierbaren MIM-Produkten für Medikamentenabgabesysteme und Gelenkersatz.

Bodenplatte implantierbarer Infusionspumpe aus MIM-Ti6Al4V – teuerstes Pumpenbauteil, vereint mehrere Funktionselemente.

Grenzaspektverhältnis 78 mm Durchmesser bei nur 1 mm Wandstärke mit konventionellem Kaltkanalwerkzeug kaum machbar. Mit Heißkanal im MIM-Prozess: Form füllt sich hochzuverlässig.

3. MIM in der Automobilindustrie

Automobilindustrie = Hauptverbraucher von MIM-Teilen. Hochfeste, hochkomplexe Komponenten für Motoren, Getriebe, Turbolader, Verriegelungen, Lenksysteme, Elektronik stark nachgefragt.

Gutes Beispiel: MIM-Kipphebel (Rocker Arm). Für Ventilhubvariable Motoren, aus niedriglegiertem Stahl. Hohlstruktur spart Gewicht – konventionell schwer realisierbar. Variable Ventilhubsteuerung verbessert Motorleistung und senkt Verbrauch.

Mit fortschreitender Wissenschaft und verbesserter Theorie wird MIM in mehr Branchen angewandt und als universell anerkanntes Teilefertigungsverfahren etabliert.

Das waren Hauptanwendungsbereiche und Entwicklung der MIM-Technologie. Hoffentlich nützlich! Kommentare bei Fragen willkommen.

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