Activity Metal Powder Injection Molding

Internally funded project


Start date : 01.01.2000


Project details

Short description

Metal Injection Molding (MIM) is a near-net-shape process for manufacturing of high precision components that combines the advantages of sintered materials and the potential of shaping of plastic injection molding technology. Metal powders are mixed with a binder component, heated and injected into a mold similar to injection molding of plastic parts. Then the binder is released with the aid of solvents and/or thermal processes and the powder is compacted by a subsequent sintering step. The elimination of costly post-processing steps and material savings make this production method a more cost-effective alternative to conventional manufacturing processes. Powder metallurgic components are employed in almost all areas of technology.

The current research at ZMP focuses on the metal injection molding of Nickel-based superalloys and Iron-based ODS alloys. Due to their excellent mechanical properties at high temperatures and their high corrosion and oxidation resistance they are suitable for use in stationary gas turbines and aircraft engines.

Scientific Abstract

Das Metallpulverspritzgießen (Metal Injection Moulding, MIM) ist ein endkonturnahes Formgebungsverfahren zur Herstellung geometrisch komplexer Bauteile, das die Vorteile der Sinterwerkstoffe mit der Möglichkeit der Formgebung der Kunststoffspritzgießtechnik kombiniert. Hierbei wird Metallpulver mit einer organischen Binderphase gemischt, erwärmt und analog zum Kunststoffspritzguss in eine Form gespritzt. Es folgt das Herauslösen der Binderphase mit Hilfe von Lösungsmitteln und/oder thermischer Prozessführung und die Verdichtung des Pulvers durch einen sich anschließenden Sinterschritt. Das Wegfallen aufwändiger Nachbearbeitungsschritte und die Materialeinsparung machen dieses Herstellungsverfahren nach derzeitigem Stand der Technik zu einer kostengünstigeren Alternative gegenüber konventionellen Fertigungsprozessen. Pulvermetallurgisch hergestellte Bauteile werden heute in nahezu allen Bereichen der Technik eingesetzt.

Die aktuellen Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf das Metallpulverspritzgießen von Nickelbasis-Superlegierungen und Eisenbasis-ODS-Legierungen. Aufgrund ihrer herausragenden mechanischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen und ihrer hohen Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit eignen sich diese beispielsweise für den Einsatz in stationären Gasturbinen und Flugzeugtriebwerken.

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