Materiales MIM
Materiales MIM
Materiales MIM comunes
Moldeo por inyección de metal Produce diversas piezas de alto rendimiento y geometrías complejas sin mecanizado adicional. Debido a la alta densidad de las piezas MIM, sus propiedades son equivalentes a las de otros métodos de fabricación. Ofrece una gran flexibilidad en la selección de materiales, ya que el mismo equipo puede fabricarse con diferentes materiales metálicos. Además, se puede aplicar una amplia variedad de metales. Proceso MIMEl polvo metálico, con su composición química, tamaño de partícula y forma variables, determinará las propiedades finales de las piezas MIM. En resumen, nuestros materiales MIM se clasifican en las siguientes categorías:
Aleaciones ferrosas: acero, acero inoxidable, acero para herramientas, acero de baja aleación, aleación de hierro y níquel, aleaciones ferrosas especiales como Invar y Kovar.
aleaciones de tungsteno:tungsteno-cobre, aleaciones pesadas de tungsteno.
Aleaciones de níquel: níquel, superaleaciones a base de níquel.
aleaciones de molibdeno: molibdeno, molibdeno-cobre.
Aleaciones de titanio:titanio, aleaciones de titanio.
materiales duros: cobalto-cromo, carburos cementados (WC-Co), cermet (Fe-TiC).
Materiales específicos: aluminio, metales preciosos, cobre y aleaciones de cobre, aleaciones a base de cobalto, aleaciones magnéticas (blandas y duras), aleaciones con memoria de forma.
Acero inoxidable
Aleación específica
Materiales MIM de Zhuorui
| Metarial | Densidad | Resistencia a la tracción | Dureza | Alargamiento | |
| g/cm³ | Mpa | Rockwell | (% en 25,4 mm) | ||
| Acero inoxidable | 316L | ≥7,85 | ≥450 | 100-150 HV10 | ≥40% |
| 304 | ≥7,75 | ≥480 | 100-150 HV10 | ≥40% | |
| 420 | ≥7,55 | ≥750 | 30~39 HRC | ≥1% | |
| 440 °C | ≥7,5 | ≥700 | 30~39 HRC | ≥1% | |
| 17-4 PH (Sinterizado) | ≥7,65 | ≥950 | 25~30 HRC | ≥3% | |
| 17-4 PH (Tratamiento térmico) | ≥7,7 | ≥1100 | 35~40 HRC | ≥9% | |
| PANACEA | ≥7,5 | ≥1090 | 270~300 HV10 | ≥35% | |
| acero de baja aleación | 4605 | ≥7,5 | ≥600 | 90 HV10 | ≥5% |
| Fe02Ni | ≥7,55 | ≥260 | 90 HV10 | ≥3% | |
| Fe04Ni | ≥7,6 | ≥630 | 90 HV10 | ≥3% | |
| Fe08Ni | ≥7,65 | ≥630 | 90 HV10 | ≥3% | |
| Fe03Si | ≥7,55 | ≥227 | 100~180 HV10 | ≥24% | |
| Fe50Ni | ≥7,85 | ≥468 | 110~180 HV10 | <1% | |
| Fe50Co | ≥7,5 | ≥300 | 80 HRB | ≥20% | |
| Material especial | Cobre | ≥8.5 | ≥180 | 35~45 HRB | ≥30% |
| Ti-6Al-4V | ≥4,5 | ≥950 | 36 HRC | ≥35% | |
| aleación de níquel | ≥8,6 | —— | 63 HRC | —— | |
| ASTM F15 | ≥7,7 | ≥450 | 65 HRB | ≥25% | |
| ASTM F75 | ≥8,3 | ≥992 | 25 HRC | ≥30% | |
| ASTM F1537 | ≥8,3 | ≥1103 | 32 HRC | ≥27% | |
Materiales MIM personalizados
La mayoría de las composiciones de las aleaciones se copian de formulaciones estándar de manuales. Sin embargo, es importante tener en cuenta que el recocido prolongado durante el proceso de sinterización degrada las propiedades de las aleaciones, ya que la mayoría de ellas se crearon y desarrollaron mediante tecnología de fundición. Por ello, Zhuorui MIM utiliza un método químico modificado en su tecnología MIM para garantizar las propiedades físicas y químicas de las piezas.
La aleación 316L (Fe-19Cr-9NI-2Mo) se utiliza ampliamente debido a su resistencia a la corrosión y sus propiedades de resistencia combinadas. Además, el cromo adicional en la aleación facilita el proceso de sinterización, lo que permite obtener propiedades superiores con este método alternativo de fabricación de metales.
Se puede fabricar polvo metálico personalizado con un costo adicional si la composición no está disponible. Sin duda, Zhuorui MIM satisfará cualquier necesidad de material personalizado al precio más económico.
Opciones de material MIM
Aplicaciones del material MIM
Debemos considerar muchos factores para seleccionar el material perfecto para las piezas MIM, como el peso de las piezas MIM, el requisito de tolerancia, la tensión mecánica, la dureza, el mecanizado adicional, la sección transversal máxima, la resistencia a la corrosión, etc.
| Categoría de material | Tipo de material | Características | Solicitud |
| Acero inoxidable | 316L | Resistencia a la corrosión | Piezas de relojería, componentes electrónicos |
| Acero inoxidable | 304 | Alta resistencia | Piezas electrónicas, microengranajes |
| Acero inoxidable | 420 | Alta resistencia | Maquinaria neumática, cuchillería, herramientas |
| Acero inoxidable | 440 °C | Resistencia a la fricción, resistencia a la corrosión. | Herramientas manuales, material deportivo. |
| Acero inoxidable | 17-4 PH | Resistencia a la corrosión y resistencia | Piezas médicas, dentales y quirúrgicas |
| Acero inoxidable | PANACEA | No magnético | Electrónica, |
| aleación a base de Fe | 4605 | Resistencia excepcional, buena ductilidad. | Productos de consumo, herramientas manuales |
| aleación a base de Fe | Fe3%Si | Alta resistencia eléctrica | Partes eléctricas |
| aleación a base de Fe | Fe50%Ni | Alta permeabilidad | Partes eléctricas |
| aleación a base de Fe | Fe50Co | Alta permeabilidad | Micromotor |
| Cobre | Aleación de cobre | Conductividad térmica y eléctrica | Conducción de calor, conducción eléctrica |
| Aleación dura | aleación de níquel | conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión | Piezas eléctricas, piezas de relojes de pulsera |
| Titanio | Ti-6Al-4V | Resistencia a la corrosión, peso ligero. | Piezas médicas |
| Aleación especial | ASTM F15 (Kovar) | Expansión controlada | Divisor, piezas microelectrónicas |
| Aleación especial | ASTM F75 | Biocompatibilidad, resistencia al desgaste. | Piezas médicas, ortopédicas y dentales |
| Aleación especial | ASTM F1537 | Biocompatibilidad, resistencia a la corrosión. | Piezas médicas |
Zhuorui MIM proporciona materiales MIM comunes para diferentes aplicaciones como las siguientes:
Propiedades típicas del material
Para los requisitos de piezas MIM personalizadas, también le ofrecemos propiedades mecánicas de materiales MIM típicos como la siguiente tabla:
| Tipo de metal | Modelo MIM | Densidad | Resistencia a la tracción | Dureza | Alargamiento |
| Base de hierro | Tratamiento secundario | g/cm³ | Mpa | Rockwell | (% en 25,4 mm) |
| Acero inoxidable | 316L | 7.8 | 515 | 67HRB | 50 |
| Acero inoxidable | 304 | 7.8 | 515 | 63HRB | 50 |
| Acero inoxidable | 420 | 7.7 | 1737 | 45HRC | 3.5 |
| Acero inoxidable | 440 °C | 7.6 | 1655 | 49HRC | 1 |
| Acero inoxidable | 17-4 PH (sinterizado) | 7.5 | 896 | 27HRC | 6 |
| Acero inoxidable | 17-4 PH (Tratamiento térmico) | 7.5 | 1186 | 33HRC | 6 |
| Acero inoxidable | 17-4 PH(H900) | 7.7 | 1206 | 40HRC | 9 |
| Acero inoxidable | 17-4 PH(H1100) | 7.7 | 1000 | 34HRC | 12 |
| Acero inoxidable | PANACEA | 7.5 | 1090 | 300HV10 | 35 |
| acero de baja aleación | 4605 (sinterizado) | 7.5 | 440 | 48HRB | 15 |
| acero de baja aleación | 4605 Baja dureza | 7.5 | 1151 | 36HRC | 3 |
| acero de baja aleación | 4605 Alta dureza | 7.5 | 1655 | 48HRC | 2 |
| acero de baja aleación | Fe3%Si | 7.6 | 227 | 80HRB | 24 |
| acero de baja aleación | Fe50%Ni | 7.8 | 468 | 50HRB | 30 |
| acero de baja aleación | Fe50Co | 7.95 | 300 | 80HRB | 1 |
| Aleación específica | Aleación de cobre | 8.5 | 165 | — | 30 |
| Aleación específica | aleación de titanio | 4.5 | 950 | 36HRC | 18 |
| Aleación específica | aleación de níquel | 8.6 | — | 53HRC | — |
| Aleación específica | ASTM F15 (Kovar) | 7.7 | 450 | 65HRB | 25 |
| Aleación específica | ASTM F75 | 8.3 | 992 | 25HRC | 30 |
| Aleación específica | ASTM F1537 | 8.3 | 1103 | 32HRC | 27 |
Propiedades del material MIM
Los productos MIM se sinterizan a una densidad de aproximadamente 98% por debajo de la teórica, por lo que su comportamiento químico, físico, elástico y termodinámico se verán afectados por el proceso de sinterización MIM en comparación con la información de los manuales.
En Zhruorui, nos esforzamos por ofrecer piezas MIM de alta calidad a nuestros clientes, por lo que consideramos la calidad de los materiales en el proceso de sinterización MIM. Esto ayudará a nuestro equipo de ingeniería a ofrecer diversas sugerencias de tratamiento para sus proyectos.
Propiedades mecánicas
Los productos con tecnología MIM tienen la misma resistencia a la tracción que otras rutas de fabricación.
Resistencia a la fatiga y tenacidad a la fractura
En el caso de materiales metálicos de alta tenacidad, este problema no es necesario. Sin embargo, en otros casos, se recomienda realizar pruebas de materiales debido al gran tamaño de grano y la porosidad residual asociada con el MIM.
Resistencia a la corrosión
El acero inoxidable con el método MIM presenta problemas de resistencia a la corrosión debido a la evaporación superficial preferencial del cromo durante el proceso de sinterización, lo que reduce su resistencia a la corrosión. Sin embargo, con un post-sinterizado y un tratamiento superficial adecuados, las piezas MIM finales ofrecen una buena resistencia a la corrosión en diversos medios.
Biocompatibilidad
Las piezas MIM se utilizan cada vez más en el sector médico y dental, por lo que su biocompatibilidad es comparable a la de otras opciones. En ese caso, se requiere post-sinterización y tratamiento electroquímico para uniformizar la química superficial de las piezas MIM y lograr así la biocompatibilidad.
Rendimiento de uso
En el proceso MIM, la incorporación de fases duras a la materia prima mejora la resistencia al desgaste de las piezas MIM. Por ejemplo, el acero para herramientas MIM tratado con difluoruro de calcio de baja concentración presenta una tasa de desgaste en seco significativamente mayor que el acero para herramientas forjado. Añadir nitruro de titanio o boruro de cromo al acero inoxidable mejora la resistencia al desgaste del producto final.
Zhruo rui MIM cumple con las normas emitidas por la Federación de Industrias de Polvo Metálico (MPIF): Norma MPIF 35, Normas de Materiales para Piezas Moldeadas por Inyección de Metal (Edición 2018). Esta es la norma más completa que abarca todas las facetas de la industria del moldeo por inyección de metal.
Investigación y desarrollo de materiales MIM
El moldeo por inyección de metal (MIM) ha revolucionado la fabricación de precisión al permitir la producción en grandes volúmenes de componentes metálicos complejos con una forma casi final. En el corazón de esta innovación se encuentra la investigación y el desarrollo (I+D) de materiales, una disciplina que continuamente amplía los límites de lo que el MIM puede lograr. Desde superaleaciones de grado aeroespacial hasta materiales reciclados sostenibles, los materiales MIM ya no se limitan a los polvos tradicionales: son soluciones a medida para las industrias del futuro.
1. Aleación de titanio: de una barrera de costo a un gran avance
Históricamente, el MIM de titanio se ha visto limitado por el alto coste de los polvos esféricos. Sin embargo, la I+D reciente aprovecha el polvo de titanio hidruro-dehidruro (HDH), una alternativa más económica y no esférica. Estudios demuestran que el polvo HDH, combinado con aglutinantes optimizados y protocolos de sinterización, puede alcanzar una densidad de 95%+, cumpliendo con las normas ASTM para implantes quirúrgicos (p. ej., F75, 316L, 316L Harder, Ti-6Al-4V). Este avance reduce los costes entre un 30 y un 50%, lo que abre las puertas a aplicaciones automotrices y aeroespaciales.
Aleación de titanio: F75, 316L, 316L más duro
| Material | Contenido de níquel (%) | Estado | Densidad (g/cm³) | Dureza (HV10) | Límite elástico (MPa) | Resistencia a la tracción | Alargamiento | Resistencia a la corrosión (horas) | Propiedades de pulido |
| F75 | <0,5 | Estado de sinterización | >7.8 | 250-320 | 500 | 800 | 20 | 96 | Normal |
| 316L | 10-14 | Estado de sinterización | 7.85 | 120 | 180 | 510 | >45 | 96 | Mejor |
| 316L más duro | 10-14 | Estado de sinterización | 7.9 | 180 | 250 | 600 | 30 | 72 | Bien |
316L más duro: Fabricado con alimentación interna y parámetros de sinterización especiales, 316LHarder se puede utilizar en productos portátiles que requieren pulido de espejo.
Aleación de titanio: MIM-TC4, MIM-TA4
| Material | Tipo | Densidad (g/cm³) | Dureza (HV10) | Límite elástico (MPa) | Resistencia a la tracción (MPa) | Alargamiento | Comparación de densidad con SUS316L |
| MIM-TC4(Ti-6Al-4V) | (α+β) | ≥4,2 | ≥260 | ≥825 | ≥895 | ≥8 | 7,85 g/cm3 |
| MIM-TA4 | (α) | ≥4,35 | ≥150 | ≥140 | ≥240 | ≥15 | Peso del 55% |
- Ti, TA4, TC4, la superficie se puede pulir, arenar, cepillar, PVD, grabar con láser;
- Tiene mejor resistencia a la corrosión y al calor, mayor resistencia que el acero inoxidable;
- El peso del producto es menor que el del acero inoxidable.
| Material | Color | Densidad (g/cm³) | Dureza (HV10) | Resistencia a la flexión/Mpa | Tenacidad a la fractura (Mpa/m1/2) | Permitividad relativa | Conductividad térmica (W/m·K) | Resistente a altas temperaturas (emp./℃) |
| ZrO2 | Personalizable | 5.9~6.1 | 1150~1400 | 700~1300 | 5~15 | 25~35 | 2~8 | 1000 |
| 95# Al2O3 | Personalizable | 3.4~3.6 | 1600~1800 | 300~400 | 2~4 | 8~10 | 18~25 | 1500 |
| 99# Al2O3 | Personalizable | 3.7~4.0 | 1800~2100 | 350~450 | 2~4 | 8~10 | 25~35 | 1600 |
Propiedades del material cerámico de zirconio MIM
▪ Estética excepcional y amigable con la piel
La baja conductividad térmica garantiza un contacto cómodo con la piel (sin sensación de frío/calor) y cero reacciones alérgicas, lo que lo hace ideal para dispositivos portátiles y aplicaciones médicas.
Pulido tipo espejo lograble a través de un acabado de precisión, con PVD (deposición física de vapor) que permite colores personalizables, desde el blanco clásico hasta tonos metálicos vibrantes, para diseños elegantes y de primera calidad.
▪ No tóxico, seguro y versátil
Biocompatible e inerte, la cerámica de zirconio se utiliza ampliamente en implantes médicos y dentales, componentes mecánicos, telecomunicaciones, accesorios de lujo, ingeniería química, nuevos sistemas energéticos y la industria aeroespacial. Su adaptabilidad abarca industrias de alto riesgo donde la seguridad y la durabilidad son fundamentales.
▪ Rendimiento mecánico superior
100% resistente al desgaste y a los arañazos con una dureza Rockwell de ~85HRA (el doble de resistente que el zafiro).
Resistencia a la flexión excepcional (hasta 1200 MPa) y tenacidad (4–10 MPa·m½), superando a las alternativas frágiles y manteniendo una precisión liviana.
▪ Conductividad eléctrica mejorada
Una conductividad eléctrica tres veces mayor que la del zafiro, lo que permite una sensibilidad de señal superior y un blindaje cero EMI (interferencia electromagnética), fundamental para antenas 5G, bobinas de carga inalámbrica e integración de sensores en teléfonos inteligentes y dispositivos portátiles.
▪ Mecanizado de precisión rentable
Logra una precisión dimensional de ±0,002% (precisión a nivel de micrones) mediante moldeo y sinterización avanzados, con costos de producción de 1/4 del zafiro, lo que brinda una calidad de lujo a escala.
Futuros escenarios de aplicación de la cerámica de zirconio MIM
Médico:Coronas dentales e implantes de cadera biocompatibles que imitan la densidad ósea natural.
Tecnología:Placas traseras para teléfonos inteligentes a prueba de rayones con compatibilidad con carga inalámbrica (por ejemplo, Mi Mix Alpha de Xiaomi).
Lujo:Joyas hipoalergénicas que se mantienen brillantes y suaves de por vida.
Aeroespacial:Componentes resistentes al calor para motores a reacción, aprovechando su punto de fusión de 2.700 °C.