Propiedades del material MIM
Las diversas propiedades de los materiales MIM
El metal MIM requiere modificaciones químicas para soportar el complejo proceso de moldeo por inyección. Dado que existen diversos materiales para el moldeo por inyección, los dividimos en los siguientes tipos según su área funcional:
Aleaciones ferrosas: acero, acero inoxidable, acero para herramientas, acero de baja aleación, aleación de hierro-níquel, aleaciones ferrosas especiales como Invar y Kovar.
Aleaciones de tungsteno: aleaciones pesadas de tungsteno y tungsteno-cobre
Materiales duros: carburos cementados (WC-Co) y cermet (Fe-TiC)
Materiales especiales: metales preciosos, aleaciones de titanio, cobalto-cromo, níquel, superaleaciones a base de níquel, molibdeno, molibdeno-cobre y compuestos particulados.
Nos especializamos en aceros inoxidables, aceros de baja aleación y aleaciones especiales para MIM. Además, podemos suministrar materiales especiales o personalizados que cumplen con los requisitos de rendimiento para producir sus piezas MIM de precisión.
Acero inoxidable
El proceso de moldeo por inyección de metal (MIM) permite lograr alta densidad, mejorar la resistencia, la ductilidad y la resistencia a la corrosión del acero inoxidable. Todos estos materiales se fabrican a partir de acero inoxidable prealeado o de mezcla elemental con diferentes grados de endurecimiento austenítico, ferrítico, martensítico y por precipitación.
El acero inoxidable 316L (UNS No. S31603) se aplica ampliamente debido a sus características de alta resistencia a la fluencia, excelente conformabilidad, alta resistencia a la corrosión y picaduras. Este metal también tiene excelente elongación y ductilidad, y no es magnético. Los componentes de este metal se utilizan en la industria electrónica, marina y médica. El acero inoxidable MIM 316L es seguro para el almacenamiento de alimentos y agua debido a sus características de alta resistencia y resistencia a la corrosión. Estas propiedades pueden resistir el potencial de descomposición y corrosión crónica en contacto con ácidos. El bajo carbono y la alta consistencia de la aleación aseguran que el MIM 316L sea ideal para aplicaciones de grado alimenticio. El ZCMIM tiene amplia aplicación en cajas de relojes, componentes electrónicos, correas de reloj con acero inoxidable 316L para garantizar su excelente apariencia superficial y requisito de resistencia a la corrosión.
Composición del acero inoxidable 316L
| Acero inoxidable 316L | Hierro | Níquel | Molibdeno | Silicio | Carbón | Cromo | Fósforo | Manganeso | Nitrógeno | Azufre |
| Porcentaje en peso | Bal. | 10.00-14.00 | 2.00-3.00 | 0.75 | 0.03 | 16.00-18.00 | 0.045 | 2.00 | 0.10 | 0.03 |
Acero inoxidable 316L Propiedades mecánicas
| Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Resistencia al impacto | Dureza | Alargamiento (% en 25,4 mm) |
| Acero inoxidable 316L | ≥7,85 g/cm³ | ≥450 Mpa | ≥140 MPa | 190J | 100-150 HV10 | ≥40% |
El acero inoxidable 304 (UNS n.° S30400) tiene propiedades mecánicas similares a las del 316L, pero menor resistencia a la corrosión. Además, su precio es inferior al del 316L.
Composición del acero inoxidable 304
| Acero inoxidable 304 | Hierro | Níquel | Silicio | Carbón | Cromo | Fósforo | Manganeso | Nitrógeno | Azufre |
| Porcentaje en peso | Bal. | 8.00-11.00 | 1.00 | 0.08 | 18.00-20.00 | 0.035 | 2.00 | 0.10 | 0.03 |
Propiedades mecánicas del acero inoxidable 304
| Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Dureza | Alargamiento (% en 25,4 mm) |
| Acero inoxidable 304 | ≥7,75 g/cm³ | ≥480 MPa | ≥160 MPa | 100-150 HV10 | ≥40% |
El acero inoxidable 420 (UNS n.° S42000) combina alta resistencia, dureza y resistencia al desgaste con una resistencia moderada a la corrosión. Este acero inoxidable martensítico es magnético y presenta menor distorsión con el tratamiento térmico al vacío. Se utiliza en la industria automotriz, aeroespacial, de cuchillería y herramientas.
Composición del acero inoxidable 420
| Acero inoxidable 420 | Hierro | Silicio | Carbón | Cromo | Fósforo | Manganeso | Azufre |
| Porcentaje en peso | Bal. | 1.00 | 0.15 | 12.00-14.00 | 0.040 | 1.00 | 0.030 |
Propiedades mecánicas del acero inoxidable 420
| Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Fuerza de impacto | Dureza | Alargamiento (% en 25,4 mm) |
| Acero inoxidable 420 | ≥7,55 g/cm³ | ≥750 MPa | ≥600 MPa | 82J | 30-39HRC | ≥1% |
El acero inoxidable 440C (UNS n.° S44004) es de grado martensítico. Esta aleación ofrece excelente resistencia, dureza y resistencia al desgaste. Este acero inoxidable se utiliza para aplicaciones con alta resistencia, dureza y resistencia al desgaste, como en la industria automotriz, herramientas manuales y equipos deportivos.
Composición del acero inoxidable 440C
| Acero inoxidable 440C | Hierro | Silicio | Carbón | Cromo | Manganeso | Molibdeno |
| Porcentaje en peso | Bal. | 1.00 | 0.95-1.2 | 16.00-18.00 | 1.00 | 0.75 |
Acero inoxidable 440C Propiedades mecánicas
| Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Fuerza de impacto | Dureza | Alargamiento (% en 25,4 mm) |
| Acero inoxidable 440C | ≥7,50 g/cm³ | ≥700 MPa | ≥600 MPa | 115J | 30-39 HRC | ≥1% |
El acero inoxidable 17-4 PH (UNS n.° S17400) es un grado de endurecimiento por precipitación. Esta aleación ofrece un buen equilibrio entre resistencia a la corrosión y resistencia. Su dureza puede variar según la temperatura de tratamiento térmico.
Composición del acero inoxidable 17-4PH
| Acero inoxidable 17-4 PH | Hierro | Níquel | Silicio | Carbón | Cromo | Niobio | Manganeso | Cobre | Azufre |
| Porcentaje en peso | Bal. | 3.00-5.00 | 1.00 | 0.07 | 15.50-17.50 | 0.15-0.45 | 1.00 | 3.00-5.00 | 0.03 |
Debido a su bajo contenido de carbono, el acero inoxidable 17-4PH ofrece una mejor resistencia a la corrosión que los aceros inoxidables de la serie 400. Modificando la temperatura durante el tratamiento térmico se puede lograr una amplia gama de durezas y propiedades, lo que propicia su amplia aplicación en las industrias aeronáutica, dental, médica y quirúrgica.
Acero inoxidable 17-4PH Propiedades mecánicas
| Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Fuerza de impacto | Dureza | Alargamiento (% en 25,4 mm) |
| Acero inoxidable 17-4 PH (sinterizado) | ≥7,65 g/cm³ | ≥950 MPa | 730 MPa | 140 julios | 25~30 HRC | ≥3% |
Propiedades mecánicas del acero inoxidable 17-4PH (H900)
| Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Fuerza de impacto | Dureza | Alargamiento (% en 25,4 mm) |
| acero inoxidable 17-4 PH H900 | 7,7 g/cm³ | 1206 Mpa | 1089 Mpa | 140 julios | 40HRC | 9% |
Acero inoxidable 17-4PH Propiedades mecánicas(H1100)
| Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Fuerza de impacto | Dureza | Alargamiento (% en 25,4 mm) |
| Acero inoxidable 17-4 PH H1100 | 7,7 g/cm³ | 1000 MPa | 910 Mpa | 140 julios | 34HRC | 12% |
PANACEA también se conoce como X15 CrMnMoM17-11-3, es un acero inoxidable no magnético y libre de níquel, y se aplica ampliamente en la industria de la electrónica de consumo.
Composición de PANACEA
| PANACEA | Hierro | Níquel | Molibdeno | Manganeso | Carbón | Cromo | Nitrógeno | Azufre | Fósforo |
| Porcentaje en peso | Bla. | 0.0-0.1 | 3.0-3.5 | 10.0-12.0 | 0.0-0.2 | 16.5-17.5 | 0.75-0.90 | 0.00-0.03 | 0.00-0.045 |
PANACEA Mecánica Ppropiedades
| Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Dureza (tal como se sinteriza) | Dureza (tratada térmicamente) | Alargamiento (% en 25,4 mm) |
| PANACEA | ≥7,50 g/cm³ | ≥1090 Mpa | ≥690 MPa | 300HV10 | 270HV10 | ≥35% |
Fe-based alloy is also called as Iron Nickel Alloy, which is generally used for structural applications, in reason of high hardness and strength in property.
MIM 4605 tiene una resistencia excepcional y buena ductilidad a través del proceso MIM, tiene un amplio uso en la industria automotriz, productos de consumo y herramientas manuales.
Composición del MIM-4605
| MIM-4605 | Hierro | Silicio | Carbón | Níquel | Molibdeno |
| Porcentaje en peso | Bal. | 1.00 | 0.40-0.60 | 1.50-2.50 | 0.20-0.50 |
Propiedades mecánicas del MIM-4605
Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Fuerza de impacto | Dureza | Alargamiento (% en 25,4 mm) |
| MIM-4605 | ≥7,50 g/cm³ | ≥600 MPa | ≥400 MPa | 70 julios | ≥90 HV10 | ≥5% |
Esta aleación puede someterse a un tratamiento térmico de temple y revenido para lograr diversas propiedades de resistencia y desgaste. Normalmente, podemos producir tipos especiales de baja y alta dureza, como los siguientes:
Propiedades mecánicas de baja dureza MIM-4605
| Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Fuerza de impacto | Dureza | Alargamiento (% en 25,4 mm) |
| MIM-4605 | ≥7,5 g/cm³ | 1151 Mpa | 1034 Mpa | 38J | 36 HRC | ≥3% |
MIM-4605 Propiedades mecánicas de alta dureza
| Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Fuerza de impacto | Dureza | Alargamiento (% en 25,4 mm) |
| MIM-4605 | ≥7,5 g/cm³ | 1655 Mpa | 1480 MPa | 55J | 48 HRC | ≥2% |
Este acero al níquel es adecuado para componentes mecánicos y estructurales con una resistencia y un acabado superiores. El tratamiento térmico es un proceso posterior común para aumentar la resistencia y la dureza.
Composición de Fe02Ni
| MIM Fe02Ni | Hierro | Carbón | Níquel | Azufre | Fósforo |
| Porcentaje en peso | Bal. | 0.40-0.60 | 1.50-2.50 | 0.00-0.03 | 0.00-0.035 |
Propiedades mecánicas del Fe02Ni
| Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Dureza | Alargamiento (% en 25,4 mm) |
| MIM Fe02Ni | ≥7,55 g/cm³ | ≥260 MPa | ≥150 MPa | ≥90 HV10 | ≥3% |
El Fe04Ni es adecuado para componentes con una resistencia y un acabado superiores. El tratamiento térmico es un proceso secundario común para aumentar tanto la resistencia como la dureza.
Composición de Fe04Ni
| Fe04Ni | Hierro | Carbón | Níquel | Azufre | Fósforo |
| Porcentaje en peso | Bal. | 0.40-0.60 | 3.00-5.00 | 0.00-0.03 | 0.00-0.035 |
Propiedades mecánicas del Fe04Ni
| Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Dureza | Alargamiento (% en 25,4 mm) |
| Fe04Ni | ≥7,60 g/cm³ | ≥630 MPa | ≥380 MPa | ≥90 HV10 | ≥3% |
El Fe08Ni tiene un mayor contenido de níquel que el Fe04Ni, lo que resulta en un límite elástico superior al Fe02Ni y al Fe04Ni. Este acero al níquel es adecuado para componentes mecánicos y estructurales con una resistencia y un acabado superiores.
Composición de Fe08Ni
| MIM Fe08Ni | Hierro | Carbón | Níquel | Azufre | Fósforo |
| Porcentaje en peso | Bal. | 0.40-0.60 | 7.0-9.0 | 0.00-0.03 | 0.00-0.035 |
Propiedades mecánicas del Fe08Ni
| Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Dureza | Alargamiento (% en 25,4 mm) |
| MIM Fe08Ni | ≥7,65 g/cm³ | 630 MPa | ≥400 MPa | ≥90 HV10 | 3% |
El MIM Fe03Si presenta bajas pérdidas en el núcleo y alta resistencia eléctrica en aplicaciones de CA y CC, como solenoides, armaduras y relés. Es especialmente adecuado para la conformación de formas de red mediante el método MIM.
Fe03Si Composición
| Fe03Si | Hierro | Silicio | Carbón | Cumple con RoHS |
| Porcentaje en peso | Bal. | 2.5-3.5 | 0.05 | Sí |
Fe3%Si Propiedades mecánicas
| Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Dureza | Alargamiento (% en 25,4 mm) |
| Fe03Si | ≥7,55 g/cm³ | 227 Mpa | 151 Mpa | 100-180HV10 | 24% |
MIM Fe50%Ni tiene propiedades magnéticas distintivas de alta permeabilidad y bajo campo coercitivo, se utiliza ampliamente para aplicaciones de blindaje magnético, como motores, interruptores y relés.
Composición de Fe50Ni
| Fe50Ni | Hierro | Níquel | Silicio | Carbón | Cumple con RoHS |
| Porcentaje en peso | Balón. | 49.00-51.00 | 1.00 | 0.01 | Sí |
Fe50Ni Propiedades mecánicas
| Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Dureza | Alargamiento (% en 25,4 mm) | Permeabilidad | Intensidad de magnetización |
| Fe50Ni | ≥7,85 g/cm³ | 468 Mpa | 165 MPa | 110-160 HV10 | 30% | μmáx = 28000 | Js(4Ka/m)=1,36T |
MIM Fe50Co tiene excelentes propiedades magnéticas de alta permeabilidad y bajo campo coercitivo, es ampliamente utilizado para aplicaciones de blindaje magnético, como motores, interruptores y relés.
Composición de Fe50Co
| Fe50Co | Hierro | Cromo | Cobalto | Manganeso | Silicio | Carbón |
| Porcentaje en peso | Balón. | 0.0-0.2 | 49-51 | 0.0-0.3 | 0.0-0.3 | 0.04 |
Fe50Co Propiedades
| Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Dureza | Alargamiento (% en 25,4 mm) | Permeabilidad | Intensidad de magnetización |
| Fe50Co | ≥7,95 g/cm³ | ≥300 MPa | ≥180 MPa | 80HRB | 1% | μmáx = 5200 | Js(4Ka/m)=2,0T |
Aleación MIM específica
Estos materiales MIM se fabrican a partir de polvo de aleación o una mezcla de hierro y otros elementos como níquel, cromo, cobalto y silicio. Estas aleaciones incluyen algunos materiales de magnetismo suave, que se magnetizan y desmagnetizan fácilmente.
La aleación de cobre se utiliza comúnmente por su excelente conductividad térmica y eléctrica. Las piezas de cobre sinterizado pueden procesarse como piezas de cobre forjado en procesos de mecanizado, chapado, soldadura fuerte, engarzado y estacado. La aleación de cobre tiene amplias aplicaciones en miniaturización, diseño sofisticado y requisitos de conductividad térmica y eléctrica, como disipadores de calor, celdas de combustible, sensores y chips de procesadores de computadoras.
Aleación de cobre Propiedades
| Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Dureza | Alargamiento (% en 25,4 mm) | Conductividad térmica |
| Aleación de cobre | ≥8,5 g/cm³ | ≥180 MPa | 60 MPa | 35~45 HRB (Recocido) | 30% | 330 W/(mK) |
Aleación de titanio
El Ti-6Al-4V (UNS R56400) es el titanio más utilizado en ZCMIM. Presenta una excelente resistencia a la corrosión, una alta relación resistencia-peso y buena resistencia a la fatiga. Se utiliza habitualmente en implantes y prótesis médicas.
Composición de Ti-6Al-4V
| Ti-6Al-4V | Titanio | Aluminio | Vanadio | Hierro | Carbón |
| Porcentaje en peso | Balance | 5.5-6.75 | 3.50-4.50 | 0.30 | 0.08 |
Ti-6Al-4V Propiedades mecánicas
| Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Dureza | Alargamiento (% en 25,4 mm) |
| Ti-6Al-4V | 4,5 g/cm³ | 950 MPa | 920 Mpa | 36 HRC | 18% |
Aleación de níquel
La aleación de níquel se utiliza ampliamente para aplicaciones con requisitos de conductividad eléctrica y resistencia a la corrosión.
Aleación de níquel Propiedades mecánicas
| Material | Densidad | Marco |
| aleación de níquel | 8,6 g/cm³ | 53 HRC |
ASTM F15
ASTM F15 (UNS 39121337), también conocida como Kovar, es una aleación de expansión controlada que se utiliza para sellos de alta integridad entre vidrio y cerámica y metal. Proporciona sellos herméticos para fibra óptica electrónica y bases de encapsulado electrónico, como divisores, encapsulados duales en línea y sistemas mecánicos microelectrónicos. Kavor está compuesta de níquel, cobalto y hierro. Esta aleación está diseñada para satisfacer la demanda tecnológica en las industrias de computadoras, microondas, semiconductores y espacio.
ASTM F15 Composición
| ASTM F15 | Hierro | Níquel | Molibdeno | Silicio | Carbón | Cromo | Cobalto |
| Porcentaje en peso | Bal. | 29 | 0.2 | 0.2 | 0.04 | 0.2 | 17 |
| ASTM F15 | Cobre | Niobio | Magnesio | Titanio | Circonio | Aluminio | Cumple con RoHS |
| Porcentaje en peso | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | Sí |
ASTM F15 Propiedades mecánicas
| Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Dureza | Alargamiento (% en 25,4 mm) |
| ASTM F15 | 7,7 g/cm³ | 450 MPa | 305 MPa | 65 HRB | 25% |
ASTM F75 (UNS R30075) es una aleación de cromo-cobalto no magnética. Esta aleación se aplica ampliamente en la industria médica debido a sus excelentes propiedades de biocompatibilidad, resistencia a la corrosión, alta resistencia mecánica, no magnetismo y resistencia al desgaste. Las aleaciones de cromo-cobalto se utilizan ampliamente en ortopedia, generación de polvos y odontología.
ASTM F75 Composición
| ASTM F75 | Hierro | Níquel | Molibdeno | Silicio | Carbón | Cromo | Cobalto | Cumple con RoHS |
| Porcentaje en peso | 0.75 | 1.0 | 5.00-7.00 | 1.00 | 0.15 | 26-30 | Bal. | Sí |
ASTM F75 Propiedades mecánicas
| Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Fuerza de impacto | Dureza | Alargamiento (% en 25,4 mm) |
| ASTM F75 | 8,3 g/cm³ | 992 Mpa | 551 MPa | 177J | 25 HRC | 30% |
ASTM F1537
ASTM F1537 (UNS R31537) tiene una composición similar a ASTM F75, que también se usa ampliamente en la industria médica con resistencia al desgaste, biocompatibilidad, resistencia a la corrosión y propiedades no magnéticas.
ASTM F1537 Composición
| ASTM F1537 | Hierro | Níquel | Molibdeno | Silicio | Carbón | Cromo | Cobalto | Niobio | Cumple con RoHS |
| Porcentaje en peso | 0.75 | 0.25 | 5.00-7.00 | 1.00 | 0.10-0.35 | 26-30 | Bal. | 1.00 | Sí |
ASTM F1537 Propiedades mecánicas
| Material | Densidad | Resistencia a la tracción | Límite elástico (0,2%) | Fuerza de impacto | Dureza | Alargamiento (% en 25,4 mm) |
| ASTM F1537 | 8,3 g/cm³ | 1103 Mpa | 85 MPa | 80 julios | 32 HRC | 27% |
En conclusión, el campo del moldeo por inyección de metal (MIM) ofrece una amplia variedad de materiales, cada uno con propiedades únicas que satisfacen una amplia gama de necesidades industriales. Los aceros inoxidables, como el 316L, el 304, el 420, el 440C y el 17-4PH, varían en resistencia a la corrosión, resistencia, dureza y propiedades magnéticas, lo que los hace adecuados para aplicaciones que van desde la electrónica y la náutica hasta la automoción y la medicina.
Los aceros de baja aleación, como MIM-4605, Fe0₂Ni, Fe0₃Ni y Fe0₃Ni, ofrecen una excelente resistencia y acabado, y el tratamiento térmico mejora sus propiedades mecánicas. Las aleaciones magnéticas blandas Fe0₃Si, Fe5₂Ni y Fe5₂Co son cruciales para aplicaciones que exigen características magnéticas específicas en componentes eléctricos.
Las aleaciones de cobre destacan por su alta conductividad térmica y eléctrica, mientras que las aleaciones de titanio, como Ti-6Al-4V, se prefieren en implantes médicos debido a su resistencia a la corrosión y su alta relación resistencia-peso. Las aleaciones de níquel son valoradas por su conductividad eléctrica y resistencia a la corrosión.