Materiais MIM
Materiais MIM
Materiais MIM comuns
Moldagem por injeção de metal Produz diversas peças de alto desempenho e geometrias complexas sem usinagem adicional. Devido à alta densidade das peças MIM, suas propriedades são equivalentes a outros métodos de fabricação. Há alta flexibilidade na seleção de materiais, e o mesmo equipamento pode ser produzido com diferentes materiais metálicos. Além disso, uma ampla variedade de metais pode ser aplicada. Processo MIMPó metálico com composição química, tamanhos e formatos de partículas variados determinará as propriedades finais das peças MIM. Em suma, nossos materiais MIM são classificados nas seguintes categorias:
Ligas ferrosas: aço, aço inoxidável, aço para ferramentas, aço de baixa liga, liga de ferro-níquel, ligas ferrosas especiais como Invar e Kovar.
Ligas de tungstênio: tungstênio-cobre, ligas pesadas de tungstênio.
Ligas de níquel: níquel, superligas à base de níquel.
Ligas de molibdênio: molibdênio, molibdênio-cobre.
Ligas de titânio: titânio, ligas de titânio.
Materiais duros: cobalto-cromo, carbonetos cimentados (WC-Co), cermet (Fe-TiC).
Materiais específicos: alumínio, metais preciosos, cobre e ligas de cobre, ligas à base de cobalto, ligas magnéticas (moles e duras), ligas com memória de forma.
Aço inoxidável
Liga específica
Materiais Zhuorui MIM
| Metalial | Densidade | Resistência à tracção | Dureza | Alongamento | |
| g/cm³ | MPA | Rockwell | (% em 25,4 mm) | ||
| Aço inoxidável | 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 (Tratamento térmico) | ≥7,7 | ≥1100 | 35~40 HRC | ≥9% | |
| PANACEIA | ≥7,5 | ≥1090 | 270~300 HV10 | ≥35% | |
| Aço de baixa liga | 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% | |
| Liga 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% | |
Materiais MIM personalizados
A maioria das composições de ligas é copiada de formulações de manuais padrão. No entanto, não se pode ignorar que o recozimento prolongado no processo de sinterização degradará as propriedades da liga, visto que a maioria das ligas foi criada e desenvolvida na tecnologia de fundição. Portanto, a Zhuorui MIM utiliza métodos químicos modificados na tecnologia MIM para garantir as propriedades físicas e químicas das peças MIM.
A composição da liga 316L (Fe-19Cr-9NI-2Mo) é amplamente aplicada devido à sua resistência à corrosão e propriedades de resistência combinadas. A adição de cromo na composição da liga facilitará o processo de sinterização, permitindo que esta liga ofereça propriedades superiores com este método alternativo de fabricação de metais.
Pó metálico personalizado pode ser fabricado com custo adicional caso a composição não esteja disponível. Não há dúvidas de que a Zhuorui MIM atenderá a qualquer necessidade de material personalizado com o melhor custo-benefício.
Opções de materiais MIM
Aplicações de materiais MIM
Precisamos considerar muitos fatores para selecionar o material perfeito para peças MIM, como peso das peças MIM, requisito de tolerância, estresse mecânico, dureza, usinagem adicional, seção transversal máxima, resistência à corrosão, etc.
| Categoria de material | Tipo de material | Características | Aplicativo |
| Aço inoxidável | 316L | Resistência à corrosão | Peças de relojoaria, componentes eletrônicos |
| Aço inoxidável | 304 | Alta resistência | Peças eletrônicas, microengrenagens |
| Aço inoxidável | 420 | Alta resistência | Máquinas pneumáticas, talheres, ferramentas |
| Aço inoxidável | 440 °C | Resistência ao atrito, resistência à corrosão | Ferramentas manuais, equipamentos esportivos |
| Aço inoxidável | 17-4 PH | Resistência à corrosão e força | Peças médicas, odontológicas e cirúrgicas |
| Aço inoxidável | PANACEIA | Não magnético | Eletrônica, |
| Liga à base de Fe | 4605 | Resistência excepcional, boa ductilidade | Produtos de consumo, ferramentas manuais |
| Liga à base de Fe | Fe3%Si | Alta resistência elétrica | Peças elétricas |
| Liga à base de Fe | Fe50%Ni | Alta permeabilidade | Peças elétricas |
| Liga à base de Fe | Fe50Co | Alta permeabilidade | Micromotor |
| Cobre | Liga de cobre | Condutividade térmica e elétrica | Condução de calor, condução elétrica |
| Liga dura | Liga de níquel | condutividade elétrica, resistência à corrosão | Peças elétricas, peças de relógios de pulso |
| Titânio | Ti-6Al-4V | Resistência à corrosão, peso leve | Peças médicas |
| Liga especial | ASTM F15 (Kovar) | Expansão controlada | Divisor, peças microeletrônicas |
| Liga especial | ASTM F75 | Biocompatibilidade, resistência ao desgaste | Peças médicas, ortopédicas e odontológicas |
| Liga especial | ASTM F1537 | Biocompatibilidade, resistência à corrosão | Peças médicas |
A Zhuorui MIM fornece materiais MIM comuns para diferentes aplicações, como a seguir:
Propriedades típicas do material
Para requisitos de peças MIM personalizadas, também oferecemos propriedades mecânicas de materiais MIM típicos conforme a tabela a seguir:
| Tipo de metal | Modelo MIM | Densidade | Resistência à tracção | Dureza | Alongamento |
| Base de Ferro | Tratamento secundário | g/cm³ | MPA | Rockwell | (% em 25,4 mm) |
| Aço inoxidável | 316L | 7.8 | 515 | 67HRB | 50 |
| Aço inoxidável | 304 | 7.8 | 515 | 63HRB | 50 |
| Aço inoxidável | 420 | 7.7 | 1737 | 45HRC | 3.5 |
| Aço inoxidável | 440 °C | 7.6 | 1655 | 49HRC | 1 |
| Aço inoxidável | 17-4 PH (sinterizado) | 7.5 | 896 | 27HRC | 6 |
| Aço inoxidável | 17-4 PH (Tratamento térmico) | 7.5 | 1186 | 33HRC | 6 |
| Aço inoxidável | 17-4 PH(H900) | 7.7 | 1206 | 40HRC | 9 |
| Aço inoxidável | 17-4 PH(H1100) | 7.7 | 1000 | 34HRC | 12 |
| Aço inoxidável | PANACEIA | 7.5 | 1090 | 300HV10 | 35 |
| Aço de baixa liga | 4605 (sinterizado) | 7.5 | 440 | 48HRB | 15 |
| Aço de baixa liga | 4605 Baixa dureza | 7.5 | 1151 | 36HRC | 3 |
| Aço de baixa liga | 4605 Alta dureza | 7.5 | 1655 | 48HRC | 2 |
| Aço de baixa liga | Fe3%Si | 7.6 | 227 | 80HRB | 24 |
| Aço de baixa liga | Fe50%Ni | 7.8 | 468 | 50HRB | 30 |
| Aço de baixa liga | Fe50Co | 7.95 | 300 | 80HRB | 1 |
| Liga específica | Liga de cobre | 8.5 | 165 | — | 30 |
| Liga específica | Liga de titânio | 4.5 | 950 | 36HRC | 18 |
| Liga específica | Liga de níquel | 8.6 | — | 53HRC | — |
| Liga específica | ASTM F15 (Kovar) | 7.7 | 450 | 65HRB | 25 |
| Liga específica | ASTM F75 | 8.3 | 992 | 25HRC | 30 |
| Liga específica | ASTM F1537 | 8.3 | 1103 | 32HRC | 27 |
Propriedades do material MIM
Os produtos MIM são sinterizados a uma densidade de aproximadamente 98% abaixo da teórica, portanto suas propriedades químicas, físicas, elásticas e termodinâmicas serão afetadas pelo processo de sinterização MIM, em comparação com as informações dos manuais.
A Zhruorui tem como objetivo fornecer peças MIM de alta qualidade para nossos clientes, por isso consideramos a qualidade dos materiais no processo de sinterização MIM. Isso ajudará nossa equipe de engenharia a oferecer diversas sugestões de tratamento para seus projetos.
Propriedades Mecânicas
Os produtos de tecnologia MIM têm a mesma resistência à tração que outras rotas de fabricação.
Resistência à fadiga e tenacidade à fratura
Para materiais metálicos de alta tenacidade, nunca precisamos nos preocupar com esse problema. Mas, em outros casos, testes de materiais são recomendados, devido ao grande tamanho de grão e à porosidade residual associados ao MIM.
Resistência à corrosão
Aço inoxidável com o método MIM causará problemas de resistência à corrosão, pois a evaporação superficial preferencial do cromo durante o processo de sinterização degradará a resistência ao ataque corrosivo. No entanto, com pós-sinterização e tratamento de superfície adequados, as peças finais com MIM podem apresentar bom desempenho em termos de resistência à corrosão em diversos meios.
Biocompatibilidade
As peças MIM são cada vez mais aplicadas nas áreas médica e odontológica, de modo que a biocompatibilidade se torna equivalente a outras vias. Nesse caso, a pós-sinterização e o tratamento eletroquímico são necessários para re-uniformizar a química da superfície das peças MIM para biocompatibilidade.
Desempenho de uso
No processo MIM, a mistura de fases duras na matéria-prima melhora o comportamento de desgaste das peças MIM. Por exemplo, o aço para ferramentas MIM tratado com difluoreto de cálcio em baixa concentração apresenta uma taxa de desgaste a seco significativamente maior do que o aço para ferramentas forjado. A adição de nitreto de titânio ou boreto de cromo ao aço inoxidável melhora a resistência ao desgaste do produto final.
A Zhruo rui MIM atende às normas emitidas pela Federação das Indústrias de Pós Metálicos (MPIF): Norma MPIF 35, Normas de Materiais para Peças Moldadas por Injeção de Metal — Edição de 2018. Esta é a norma mais abrangente, abrangendo todas as facetas da indústria de moldagem por injeção de metal.
Pesquisa e desenvolvimento de materiais MIM
A moldagem por injeção de metal (MIM) revolucionou a manufatura de precisão ao permitir a produção em larga escala de componentes metálicos complexos e com formato quase final. No cerne dessa inovação está a pesquisa e o desenvolvimento (P&D) de materiais, uma disciplina que expande continuamente os limites do que a MIM pode alcançar. De superligas de nível aeroespacial a materiais reciclados sustentáveis, os materiais MIM não se limitam mais aos pós tradicionais — eles são soluções personalizadas para as indústrias do futuro.
1. Liga de titânio: da barreira de custo ao avanço
A MIM de titânio historicamente tem sido prejudicada por pós esféricos caros. No entanto, pesquisas e desenvolvimento recentes utilizam pó de titânio hidreto-desidreto (HDH) — uma alternativa mais barata e não esférica. Estudos mostram que o pó de HDH, combinado com ligantes otimizados e protocolos de sinterização, pode atingir densidade de 95%+, atendendo aos padrões ASTM para implantes cirúrgicos (por exemplo, F75, 316L, 316L Harder, Ti-6Al-4V). Esse avanço reduz os custos em 30–50%, abrindo portas para aplicações automotivas e aeroespaciais.
Liga de titânio: F75, 316L, 316L mais duro
| Material | Teor de Ni (%) | Estado | Densidade (g/cm³) | Dureza (HV10) | Limite de escoamento (MPa) | Resistência à tracção | Alongamento | Resistência à corrosão (horas) | Propriedades de polimento |
| F75 | <0,5 | Estado de sinterização | >7,8 | 250-320 | 500 | 800 | 20 | 96 | Normal |
| 316L | 10-14 | Estado de sinterização | 7.85 | 120 | 180 | 510 | >45 | 96 | Melhor |
| 316L mais duro | 10-14 | Estado de sinterização | 7.9 | 180 | 250 | 600 | 30 | 72 | Bom |
316L mais duro: Feito com alimentação interna e parâmetros especiais de sinterização, o 316L Harder pode ser usado em produtos vestíveis que exigem polimento espelhado.
Liga de titânio: MIM-TC4, MIM-TA4
| Material | Tipo | Densidade (g/cm³) | Dureza (HV10) | Limite de escoamento (MPa) | Resistência à tração (MPa) | Alongamento | Comparação de densidade com 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 55% |
- Ti, TA4, TC4, a superfície pode ser polida, jateada, escovada, PVD, gravada a laser;
- Tem melhor resistência à corrosão e ao calor, melhor resistência do que o aço inoxidável;
- O peso do produto é menor que o do aço inoxidável.
| Material | Cor | Densidade (g/cm³) | Dureza (HV10) | Resistência à flexão/Mpa | Tenacidade à fratura (Mpa/m1/2) | Permissividade relativa | Condutividade térmica (W/m·K) | Resistente a altas temperaturas (emp./℃) |
| ZrO2 | Personalizável | 5.9~6.1 | 1150~1400 | 700~1300 | 5~15 | 25~35 | 2~8 | 1000 |
| 95# Al2O3 | Personalizável | 3.4~3.6 | 1600~1800 | 300~400 | 2~4 | 8~10 | 18~25 | 1500 |
| 99# Al2O3 | Personalizável | 3.7~4.0 | 1800~2100 | 350~450 | 2~4 | 8~10 | 25~35 | 1600 |
Propriedades do material cerâmico de zircônia MIM
▪ Estética excepcional e amiga da pele
A baixa condutividade térmica garante contato confortável com a pele (sem sensação de frio/calor) e nenhuma reação alérgica, tornando-o ideal para dispositivos vestíveis e aplicações médicas.
Polimento espelhado obtido por meio de acabamento de precisão, com PVD (Deposição Física de Vapor) permitindo cores personalizáveis — do branco clássico aos vibrantes tons metálicos — para designs elegantes e premium.
▪ Não tóxico, seguro e versátil
Biocompatível e inerte, a cerâmica de zircônia é amplamente adotada em implantes médicos e odontológicos, componentes mecânicos, telecomunicações, acessórios de luxo, engenharia química, novos sistemas de energia e aeroespacial. Sua adaptabilidade abrange setores de alto risco, onde segurança e durabilidade são inegociáveis.
▪ Desempenho mecânico superior
Resistência a arranhões/desgaste 100% com dureza Rockwell de ~85HRA (duas vezes mais resistente que a safira).
Resistência à flexão excepcional (até 1.200 MPa) e tenacidade (4–10 MPa·m½), superando alternativas frágeis e mantendo a precisão leve.
▪ Condutividade elétrica aprimorada
Condutividade elétrica 3x maior que a safira, permitindo sensibilidade de sinal superior e blindagem zero de EMI (interferência eletromagnética) — essencial para antenas 5G, bobinas de carregamento sem fio e integração de sensores em smartphones e wearables.
▪ Usinagem de precisão econômica
Alcança precisão dimensional de ±0,002% (precisão em nível de mícron) por meio de moldagem e sinterização avançadas, com custos de produção de 1/4 da safira, oferecendo qualidade de luxo em escala.
Cenários futuros de aplicação de cerâmicas de zircônia MIM
Médico: Coroas dentárias biocompatíveis e implantes de quadril que imitam a densidade óssea natural.
Tecnologia: Placas traseiras de smartphones à prova de arranhões com compatibilidade de carregamento sem fio (por exemplo, Mi Mix Alpha da Xiaomi).
Luxo: Joias hipoalergênicas que permanecem brilhantes e lisas por toda a vida.
Aeroespacial: Componentes resistentes ao calor para motores a jato, aproveitando seu ponto de fusão de 2.700 °C.