Guia de Design MIM
A moldagem por injeção de metal é um processo de moldagem por injeção de metal sólido que combina a liberdade de design da moldagem por injeção de plástico com propriedades do material próximas às dos metais forjados. Com sua flexibilidade inerente de design, a MIM é capaz de produzir uma gama quase ilimitada de geometrias em diversas ligas.
A ênfase na flexibilidade do projeto de peças plásticas deve ser aplicada às geometrias de peças metálicas desenvolvidas com o processo MIM em mente. As limitações da tecnologia metalúrgica tradicional devem ser ignoradas. O processo MIM pode permitir sofisticação significativa de formas, a combinação de múltiplas peças, múltiplas características/funções em um único componente, recursos de aprimoramento da montagem do produto, miniaturização de conjuntos mecânicos, redução de massa e propriedades físicas personalizadas para o uso final pretendido, todas possibilidades com o MIM. Portanto, o MIM oferece mais liberdade de projeto e opções de materiais do que muitos outros processos de fabricação.
O guia de projeto MIM tem como objetivo servir como referência para a aplicação dos princípios de projeto MIM a novos componentes e a avaliação de componentes existentes para possível conversão para essa tecnologia de fabricação. Peças MIM projetadas corretamente maximizam os benefícios econômicos do processo, garantindo que os resultados de forma líquida e os Cpks dimensionais desejados sejam alcançados.
Diretrizes de projeto MIM para componente MIM único
Uma maneira muito eficaz de utilizar a liberdade de design inerente do MIM é combinar vários componentes em uma montagem em um único componente MIM.
Diretrizes de projeto MIM para espessura de parede uniforme
Manter uma espessura de parede uniforme em todo o componente reduz a probabilidade de falhas no processo de moldagem, melhorando assim a qualidade geral da peça, a estética e as tolerâncias dimensionais resultantes.
Diretrizes de projeto MIM para gating
Em geral, a comporta é posicionada na seção transversal mais espessa para permitir que o material flua das seções transversais mais espessas para as mais finas. Além disso, a localização da(s) comporta(s) deve(m) ser posicionada(s) de forma a permitir o preenchimento uniforme da cavidade do molde.
Diretrizes de projeto MIM para ejeção
Após o resfriamento da peça moldada, ela deve ser ejetada; os pinos ejetores empurram a peça para fora da cavidade. A localização e o número de pinos ejetores dependem do tamanho do componente, da resistência do ligante e da complexidade da ferramenta. Pinos ejetores de extração (knock-out) são geralmente necessários para a remoção de peças do molde, e um bom projeto desses pinos é fundamental para minimizar a marcação por flash nas peças.
Diretrizes de projeto MIM para linhas de partição
A localização da linha de partição é uma decisão importante no projeto de ferramentas MIM. A linha de partição é o traço deixado na superfície do componente moldado onde as seções do molde se encontram. Requisitos estéticos e funcionais podem ajudar a orientar a localização da linha de partição.
Diretrizes de design MIM para threads
Roscas internas e externas podem ser formadas no processo MIM. A rosca interna é mais precisa e econômica do que a desrosqueamento de núcleos. A localização ideal das roscas externas é em uma linha de partição. Para manter a tolerância da rosca no diâmetro da rosca, a seção plana estreita é normalmente de 0,005”.
Roscas internas podem ser moldadas diretamente no componente usando núcleos de desenroscamento.
Roscas externas podem ser moldadas diretamente no componente, eliminando assim a necessidade de operações secundárias de conformação de roscas.
Diretrizes de projeto MIM para rebaixos
Rebaixos externos são fáceis de formar em uma linha de partição por meio de um molde bipartido. Já os rebaixos internos só podem ser produzidos por corrediças ou núcleos dobráveis. No projeto MIM, devemos evitar rebaixos internos devido ao custo adicional e aos potenciais problemas de rebarbação.
Rebaixos internos que podem ser produzidos com um deslizador acionado mecanicamente ou hidraulicamente podem ser facilmente produzidos.
Diretrizes de projeto MIM para furos de sondagem
Furos de perfuração são normalmente utilizados para reduzir a seção transversal das peças MIM, uniformizar a espessura da parede, reduzir o consumo de material metálico e reduzir ou eliminar a operação de usinagem secundária. Sua direção preferencial é paralela à abertura do molde e perpendicular ao plano de corte. Quando a relação comprimento/diâmetro for maior que 4:1, o furo passante é preferível, pois ambas as extremidades suportam o pino do macho; caso contrário, furos cegos serão utilizados com o pino em balanço.
Diretrizes de projeto MIM para furos e ranhuras
Furos e ranhuras podem fornecer recursos funcionais em peças MIM sem custo adicional, além de reduzir a massa da peça e uniformizar a espessura da parede. Furos perpendiculares à linha de partição são fáceis de moldar com o menor custo; furos paralelos requerem deslizadores mecânicos ou cilindros hidráulicos. Para furos com conexão interna, precisamos considerar cuidadosamente possíveis problemas de vedação e de flashing.
Diretrizes de projeto MIM para elementos decorativos
A MIM pode moldar facilmente características como logotipo, serrilhado, número de peça e marcas de identificação no local sem custo adicional. Todas essas características podem ser elevadas ou subsuperficiais. Também podemos nos orgulhar de detalhes de alto nível, como serrilhado diamantado, no processo MIM.
Diretrizes de projeto MIM para transição de espessura
Embora a espessura da parede da peça MIM seja uniforme de forma desejável, a perfuração para uniformidade de espessura não é uma opção perfeita, e é difícil evitar variações. Precisamos projetar uma transição gradual entre as diferentes espessuras.
Em resumo, o Guia de Projeto MIM serve como um recurso inestimável para alavancar os recursos exclusivos do processo de Moldagem por Injeção de Metal (MIM). Ao compreender e aplicar seus princípios, os projetistas podem explorar ao máximo a liberdade de projeto do MIM, que permite a criação de geometrias complexas, a combinação de múltiplas peças em uma só e a personalização das propriedades físicas.
Ao projetar peças MIM, aspectos como espessura de parede uniforme, canal de alimentação, ejeção e localização da linha de partição adequados são cruciais. A atenção a esses detalhes ajuda a aprimorar a qualidade da peça, minimizar falhas de fabricação e garantir a precisão dimensional. Além disso, considerações sobre roscas, rebaixos, furos de perfuração, furos e ranhuras, características decorativas e transição de espessura são essenciais para otimizar o processo de fabricação e o produto final.
Seja na criação de novos componentes ou na conversão de componentes existentes para MIM, a adesão ao Guia de Projeto MIM é fundamental para maximizar os benefícios econômicos do processo, alcançar resultados de forma líquida e atender aos requisitos dimensionais de Cpk. Isso abre caminho para a produção de peças metálicas de alta qualidade e custo-benefício, capazes de atender às diversas necessidades de diferentes indústrias.