Wo sich MIM von PM unterscheidet

Manche Konstrukteure verwechseln MIM mit der traditionellen Press-Sinter-Pulvermetallurgie (PM). Der Standard-Umformungsschritt in der Pulvermetallurgie beruht auf der Verdichtung mit vertikaler Achse, um ein grobes Pulver in einen kompakten Zustand zu pressen. Der Pressvorgang ist derselbe wie bei der Formung von pharmazeutischen Pillen. Die Matrizenverdichtung eignet sich am besten für die Formung gedrungener Formen, die leicht aus dem Werkzeug ausgeworfen werden können. Der Auswurf erfordert, dass die Seiten parallel sind, eine Einschränkung der Geometrie, die beim MIM nicht auftritt. Daher sind beim MIM Hinterschneidungen und Löcher senkrecht zur Hauptachse möglich, wie diese MIM-Komponenten zeigen.

Ein weiterer Unterschied zwischen den beiden Technologien liegt in der endgültigen Dichte und den endgültigen Eigenschaften. Aufgrund der Reibung zwischen Pulver und Werkzeug ist das gepresste Pulver ungleichmäßig. Wenn es in einem MIM-Sinterzyklus bei hoher Temperatur gesintert würde, würde sich das Bauteil verziehen, wie ein Kartoffelchip. Daher werden PM-Teile nur leicht gesintert und behalten eine beträchtliche Porosität und weisen erhebliche Eigenschaftseinbußen auf.

Ein entscheidender Unterschied liegt in der Kontrolle der Abmessungen. MIM-Bauteile werden mit gleichmäßiger Dichte geformt und die Streuung in der endgültigen Bauteilmasse und den Abmessungen ist gering. Bei PM werden standardmäßig größere Pulver als bei MIM verwendet und bei niedrigeren Temperaturen für kürzere Zeit gesintert, um Verformungen während der Sinterverdichtung zu vermeiden, was zu geringeren Eigenschaften führt. Beispielsweise ist die Festigkeit von MIM etwa doppelt so hoch wie die von PM, die Dauerfestigkeit ist mehr als dreimal so hoch wie die von PM und die Kerbschlagzähigkeit ist im Vergleich zu PM achtmal höher. Manchmal erzählt auch der Markt die Geschichte. Während MIM schnell expandiert, ist PM in den letzten zehn Jahren deutlich geschrumpft. Zwischen 2010 und 2021 schrumpfte der Presssinter-PM-Markt um ca. 20 %, während sich MIM mehr als verfünffacht hat.