MOULAGE DES METAUX ET CERAMIQUES PAR
INJECTION
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Caractéristique
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Minimum
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Maximum
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Optimum
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La masse
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0,01 g
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250 g
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< 50 g
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Épaisseur de paroi
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0,125 millimètres
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7,62 millimètres
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2,03 millimètres
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Utilisation annuelle
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5000
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millions
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> 100.000
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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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