Lo stampaggio a iniezione di metalli (MIM) è un processo mediante il quale il metallo viene polverizzato, miscelato e inserito in uno stampo per creare parti solide e pezzi di attrezzatura. La miscela di metallo in polvere e materiale legante, nota come materia prima, è in quantità limitata, il che rende lo stampaggio a iniezione del metallo ideale per parti piccole e dettagliate. Le applicazioni di questo processo includono parti di macchinari, strumenti odontoiatrici e attrezzature per armi da fuoco e generalmente coinvolgono tutte parti piccole e complesse.
La metallurgia delle polveri è la tecnica che determina quali tipi di metallo possono essere trasformati in polvere per il processo di stampaggio a iniezione del metallo. Sono disponibili diverse strategie per creare una polvere metallica, come la deposizione fisica, la macinazione, l’atomizzazione, le reazioni chimiche o la centrifugazione. Il tipo di strategia della polvere dipende fortemente dal tipo di metallo da polverizzare e dalle sue qualità specifiche.
Una volta prodotta la polvere metallica viene miscelata con un legante, che è un materiale composto da varie cere e plastiche. La miscela risultante, chiamata materia prima, è quindi pronta per essere iniettata nello stampo. A causa delle somiglianze tra la materia prima e la plastica fusa utilizzata nello stampaggio a iniezione normale, la stessa attrezzatura per lo stampaggio a iniezione può essere utilizzata per lo stampaggio a iniezione di metalli. La materia prima viene iniettata nell’attrezzatura di stampaggio in una piccola quantità chiamata colpo, che viene quindi lasciata raffreddare all’interno dello stampo.
Dopo che il raffreddamento è stato completato, il materiale legante viene parzialmente rimosso dalla parte, solitamente con un solvente o una reazione chimica, ma occasionalmente la parte viene riscaldata per sciogliere il legante. La parte ora contiene una frazione significativa di spazio vuoto che comprende circa dal 2% al 4% del volume totale in una fase del processo nota come fase marrone. Il metallo viene quindi reso più forte e più denso attraverso un processo di sinterizzazione. Durante la sinterizzazione, il metallo viene riscaldato a una temperatura appena inferiore al suo punto di fusione, fino a quando la superficie delle particelle metalliche si fonde insieme mantenendo l’integrità strutturale della parte. Il risultato finale è una parte metallica che contiene una densità solida fino al 99%.
Una volta apportate piccole modifiche, la parte è completata e pronta per essere utilizzata. Poiché lo stampaggio a iniezione di metalli prevede l’uso di stampi, è una tecnologia più flessibile e ideale per parti complesse e dal design complesso. Altre tecnologie metalliche richiedono spesso costi elevati per ottenere gli stessi prodotti risultanti, quindi lo stampaggio a iniezione di metalli sta diventando una tecnica sempre più popolare per la produzione di queste parti.