Solutions de caractérisation des matériaux du moulage par injection de poudres

Le moulage par injection de poudres (MIP) et le moulage par injection de métal (MIM) sont des procédés de métallurgie des poudres au cours desquels des poudres métalliques fines ou céramiques sont mélangées à un matériau liant pour créer un feedstock. Le feedstock est ensuite moulé par injection pour former une « pièce verte ». Après le moulage, la pièce est soumise à un déliantage et une étape finale de frittage pour fusionner les poudres et former une pièce dense.

Pour produire du feedstock, des pièces vertes et des composants finaux de qualité constante, les fabricants procédant au MIP et au MIM doivent caractériser soigneusement les propriétés de leurs particules de poudres métalliques ou céramiques. Pour répondre à ce besoin, Malvern Panalytical propose plusieurs solutions de caractérisation des matériaux adaptées aux applications de moulage par injection de poudres et de moulage par injection de métal.

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Pourquoi la caractérisation des matériaux est-elle importante ?

Pour les applications de MIP et de MIM, les propriétés rhéologiques du feedstock sont très importantes, car elles influent sur l'homogénéité du feedstock fondu, sur la manière dont il s'écoule à travers la matrice pour arriver dans la cavité du moule et sur les propriétés mécaniques de la pièce verte en refroidissement. Ces propriétés rhéologiques sont influencées par plusieurs facteurs, dont la masse molaire et la structure moléculaire du liant, la concentration en solide, la taille des particules et la forme des particules, ainsi que la température et le débit. La plupart des métaux et céramiques peuvent être utilisés dans le MIP s'ils possèdent les bonnes propriétés des poudres, dont la taille et la forme des particules.

Ainsi, pour produire du feedstock, des pièces vertes et des composants finaux de haute qualité et pour avoir un large choix de matériaux, les fabricants doivent soigneusement caractériser ces propriétés. Des densités élevées de tassement sont en particulier nécessaires, c'est pourquoi des particules sphériques ayant la bonne distribution de taille sont préférables, tout comme des particules plus petites (< 38 μm) qui se frittent plus facilement. Une légère irrégularité des particules peut être un avantage pour donner une résistance mécanique aux pièces vertes et brunes.

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En quoi les solutions de Malvern Panalytical peuvent-elles aider ?

Les solutions de caractérisation des matériaux de Malvern Panalytical pour le moulage par injection de poudres peuvent être utilisées pour :

Optimiser le chargement des particules afin de minimiser le rétrécissement des pièces et la formation de vides
Assurer une rhéologie appropriée du feedstock pendant le moulage et une stabilité dimensionnelle après l'extrusion
Optimiser les propriétés du liant, y compris la masse molaire et la structure, pour le comportement d'écoulement et les performances de déliantage
Assurer un approvisionnement en poudre métallique constant avec la bonne taille de particules, la bonne composition élémentaire et la bonne microstructure