Le principe de base:

Le moulage par injection de métal (MIM) est un procédé utilisé pour la production de pièces en métal de petites dimensions. Le processus emploie de la poudre de métal extrèmement fine à laquelle on mélange un liant et injectée dans un moule d'injection classique modifié.
Cette technologie a été développée dans les années 70.

Le processus: Le matériau de base est un mélange de liant thermoplastique qui permettra la mise en forme de la pièce auquel on associe une poudre métallique qui constituera la pièce finale. Les pourcentages retenus sont de 60% de poudre et 40% de liant.

On injecte le mélange dans un moule afin d'obtenir la forme de la pièce. Une fois cette opération effectuée, on élimine le liant avec des température d'environ 220 °C. Vient ensuite le frittage qui augmentera la densité du matériau et éliminera les porosités, (on estime le retrait de 10 à 20%). La finition achève le processus.

Avantages de cette technique :

- Ce procédé permet la production de pièces extrèmement complexes qui pourraient contenir par exemple de nombreuses cavités, des bords pointus... impossibles à réaliser en usinage.
- Possibilité d'obtenir des effets de surface comme des textures.
- Utilisation de métaux tels que le titane ou l'inox...
- Des tolérances de +/- 0.3% des dimensions exigées.
- Coût réduit pour la production de petites pièces difficiles à usiner.
- Idéal pour des pièces de 10 à 15mm impossibles à usiner en raison de leur complexité, dans l'horlogerie par exemple.

Inconvénients de cette technique :
- Le coût de fabrication étant plus élevé, le processus n'est rentable que pour les pièces de petites dimensions et dans des petites séries. (Pièces de moins de 20g, moins de 400mm et moins de 10000 unités à l'année).

Domaines d'applications :

- Médical
- Aéronautique
- Industrie automobile
- Industrie électrique...

Pour en savoir plus :La société membre: ISA FRANCE SA qui présente l'intégralité du procédé en français
> Lire les procédés

La description complète de ce procédé avec en prime les données matérielles d'application, ainsi que des photos de réalisations, (en anglais).
http://www.parmaco.com/English/index.htm

MOULAGE DES METAUX ET CERAMIQUES PAR INJECTION

Le procédé de moulage par injection en métal (MIM) est bien approprié à la production des composants de forme complexes (relativement petits) en métal ou céramique avec des conditions de haute résistance. Le procédé combine les possibilités du moulage par injection plastique avec la flexibilité du choix des matériaux de la métallurgie de poudre. Le procédé de moulage par injection en métal (MIM) peut apporter des économies significatives comparé aux autres technologie de mise en forme des métaux : CNC, usinage de précision, coulée à la cire perdue , compression frittage , forgeage .

Coût:
Plus la pièce est complexe, plus le moulage par injection en métal (MIM) sera rentable . Les économies peuvent être substantielles, souvent entre 25-70%.

Les avantages MIM:

Complexité élevée de forme: Le procédé MIM peut produire des pièces plus complexes que la compression frittage ou le forgeage . Une forme qui peut être réalisée en injection plastique pourra l'être par MIM (dans la limite des dimensions spécifiées par le tableau du § 1 )

Une forte densité: Les pièces MIM produites avec le procédé MIM auront des densités de environ 97,5 à 99,5% suivant la qualité du procédé et des poudres employées .

Rendement élevé: Les caractéristiques de résistances à la traction, élongation et dureté sont supérieurs à ceux obtenus en compression frittage et équivalents au résultats obtenus par forgeage .

Prix réduit: La qualité géométrique et surfacique des pièces obtenues étant généralement suffisante pour un grand nombre d'applications , des économies sont réalisées en éliminant des opérations d'usinage secondaire ou de finition de surface et qui seraient nécessaires si la pièce avait été ouvragée par d'autres procédés moins précis .

Précision : Le procédé MIM permet d'obtenir des précisions de +- 0,3% de la dimension . Exemple pour une cote de 10 mm on obtiendra une précision de +- 0,03 mm . Dans les cas ou certaines cotes requièrent une précision plus élevée , il est possible de prévoir un usinage de reprise .

Quelques exemples de matériaux utilisables en MIM :

- Aciers inoxydable austénitiques : 316L : il offre une très bonne résistance à la corrosion (supérieure à 304) et les propriétés mécaniques sont équivalent au 304 forgé . Si des propriétés mécaniques supérieures avec résistance à la corrosion équivalente sont exigés , on peut employer le 17-4ph . Ces aciers sont amagnétiques .

- Aciers inoxydable ferritiques : 430L : il a des propriétés magnétiques et une bonne résistance à la corrosion.

- Aciers inoxydable martensitiques : 420 ou 440L : le 420 peut être traité thermiquement à 52 HRC et le 440L à 55HRC.

- Aciers au carbone : AISI 52100 peut être traité thermiquement à 58 HRC Acier à outils M2 à 62 HRC.

- Matériaux à coefficient de dilatation contrôlé : Invar ou Kovar. Bas ou uniformes coefficients de dilatation thermique . Difficiles à usiner .

- Matériaux magnétiques mous : 80 ou 50% de nickel. Excellentes propriétés magnétiques . Difficiles à usiner .

- Titanes : Ti-6AL-4v . très léger et excellentes propriété mécaniques . Très difficile à usiner .

- Céramique et cermets: Résistance à très hautes températures et résistance à l'usure . Extrèmement difficile à usiner .

Comparaison des coûts MIM avec d'autres procédés (pièces acier) :
- le coût de fabrication MIM est inférieur à celui de la coulée sous vide ou à l'usinage mais plus élevé que la compression frittage .

Comparaison des caractéristiques des pièces réalisées en MIM avec celles réalisées par d'autres procédés (pièces acier) :
- Le MIM permet de fabriquer des pièces aussi compliquées que le moulage en cire perdu mais la précision du MIM est meilleure .
- Les pièces MIM peuvent être obtenues avec un Ra de 1 micron sans traitement de polissage . Le forgeage et la coulée en cire perdue permettent généralement des Ra de 6 microns au mieux .
- Les pièces MIM peuvent être obtenues avec une densité supérieure à 99%. Les pièces obtenues par compression frittage ont des densités de environ 85% .

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