Vstřikování kovových prášků, výrobní metoda, která kombinuje vstřikování plastů a práškovou metalurgii, prokázala významné technické výhody a široké použití ve výrobě nástrojů. Jeho základní přístup zahrnuje smíchání jemného kovového prášku s pojivem za účelem vytvoření suroviny. Tato surovina je poté tvarována do složitých tvarů pomocí vstřikovacího stroje. Odstranění pojiva a slinování pak poskytuje kovové části s téměř -plnou hustotou. Tato technologie překonává omezení tradičního obrábění pro složité struktury a zároveň řeší nedostatečnou hustotu konvenčních produktů práškové metalurgie. Stala se klíčovou hnací silou v přechodu průmyslu výroby nástrojů k přesnosti, odlehčení a vysokému výkonu.
I. Technické principy a průlomové procesy
Procesní řetězec MIM se skládá ze čtyř klíčových kroků: Za prvé, příprava suroviny zahrnuje smíchání kovového prášku (jako je nerezová ocel, nástrojová ocel a slinutý karbid) s termoplastickým pojivem, typicky s velikostí částic menší než 20 mikronů, ve specifickém poměru za účelem vytvoření jednotné suroviny. Moderní formulace surovin mohou dosáhnout obsahu kovu až 60 %-65 %, což výrazně zvyšuje hustotu slinutého produktu. Dále, během fáze vstřikování, je surovina vstřikována do formy při teplotě 130-200 stupňů . Tento proces umožňuje současné vytváření složitých částí nástroje s prvky, jako jsou závity, drážky a tenké stěny, jako je hvězdicová hlavice imbusového klíče nebo dutá struktura chirurgického nástroje. Odmaštěním se odstraní přes 90 % pojiva extrakcí rozpouštědlem nebo tepelným rozkladem. Konečně, vysokoteplotní slinování ve vodíkovém nebo vakuovém prostředí zajišťuje stabilní míru smrštění 15%-20% při dosažení teoretické hustoty přesahující 98%.
II. Typické aplikace ve výrobě nástrojů
Technologie MIM dosáhla-rozsáhlého uplatnění v sektoru ručních nástrojů. Tato technologie může přímo vytvářet protiskluzové vzory v hlavě nástroje, čímž eliminuje potřebu následného sekundárního zpracování. U námořních nástrojů vyžadujících odolnost proti korozi mohou díly MIM z nerezové oceli 316L dosáhnout bezproblémové struktury v jediném lisovacím kroku, čímž se zcela vyřeší problém svařovaných nástrojů náchylných k praskání v prostředí solné mlhy.
Hodnota technologie MIM je ještě patrnější v sektoru elektrického nářadí. Proces MIM nejen integruje jednotlivé díly do modulárních sestav, ale také zlepšuje přesnost ozubení podle DIN 8 a snižuje hluk o 15 decibelů. Tato ozubená kola jsou po slinování nauhličována, čímž je dosaženo povrchové tvrdosti přesahující HRC60 při zachování houževnatosti jádra HRC35, čímž je dosaženo dokonalé rovnováhy mezi pevností a odolností proti nárazu. Kromě toho lze hliníkové komponenty, jako jsou chladiče a koncovky motorů, které se často používají v elektrických nástrojích, zmenšit na tloušťku stěny 0,8 mm při zachování jednotnosti díky MIM, což je při tlakovém lití obtížně dosažitelné.
S prudkým nárůstem poptávky po přesných montážních nástrojích se v průmyslu výroby nástrojů bude i nadále používat vstřikování kovového prášku (MPM). Tato technologie, která se datuje do 70. let 20. století, neustále posouvá vpřed výrobu nástrojů prostřednictvím neustálých inovací materiálů, modernizací zařízení a optimalizace procesů.