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Alliance Mim - La Tecnologia

La Tecnologia

El moldeo por inyección de polvos (PIM) es una técnica reciente cada vez más utilizada para conformar piezas muy técnicas de pequeño tamaño, tanto metálicas como cerámicas. Hoy entrevistamos a Jean-Claude Bihr, director de la empresa desde su creación en 1995. 
Periódico: Esta tecnología tiene mucho éxito y ofrece unas expectativas de crecimiento interesantes, ¿podría explicarnos en detalle el proceso de fabricación? 
JCB : Por supuesto. De manera resumida, esta tecnología combina la inyección plástica y la metalúrgica de polvos y permite conformar piezas metálicas o cerámicas igual que si fueran piezas de inyección plástica. 
El material de partida es un polvo muy fino que se mezcla con un ligante termoplástico para formar un granulado que comúnmente se denomina feedstock. Este compuesto se inyecta en un molde con una prensa de inyección de plásticos tradicional. Tras el moldeo, obtenemos una pieza "verde", formada por polvos y recubierta de ligante termoplástico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Periódico: ¿Están todas las dimensiones de la inyección incluidas en este proceso? 
JCB : Sí, mientras nos basemos en volúmenes más pequeños o equivalentes al de una pelota de golf, cualquier pieza moldeable por inyección puede inyectarse en PIM, lo que significa sobre todo que la complejidad no influye, igual que sucede con la inyección en plástico. 
 
Periódico: ¿Pero cómo se transforma esta pieza en una estructura metálica o cerámica? 
JCB : Tras la inyección, lo primero que hay que hacer es eliminar el plástico, que no es más que un elemento que permite la conformación. La eliminación del ligante es un proceso químico que transforma el polímero sólido en gas. 
 
 
 
 
 
 
Cuando finaliza esta fase, la pieza es totalmente metálica pero se ha debilitado. Entonces se la refuerza sometiéndola a un tratamiento de sinterización, que le confiere la cohesión y la microestructura característica del material final y que se acompaña de una extracción controlada. 
 
 
 
 
 
Periódico: Al parecer esta etapa es fundamental para la fabricación, ¿podría describírnosla? 
JCB : Sí, sin duda es una etapa muy importante. La sinterización se basa en la difusión atómica en fase sólida. A partir de una cierta temperatura, dos cuerpos en contacto intercambian sus átomos. Si se respetan las condiciones de temperatura y de presión, se produce la densificación del material. Es evidente que las condiciones difieren en función de los materiales, pero una de las tareas de Alliance es controlar la homogeneidad y la calidad de las microestructuras para que las piezas posean propiedades fisicoquímicas conformes con nuestros usos más específicos. En la fotografía que aparece a continuación podemos observar las distintas fases de fabricación. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Periódico: Nuestros lectores nos han preguntado muchas veces por la calidad de los metales obtenidos. ¿Son tan buenos como los que se obtienen con las hileras tradicionales? ¿Podría hablarnos sobre las densidades que se consiguen? 
JCB : La tecnología MIM surge de la metalúrgica de polvos pero el uso de polvos esféricos permite sobre todo obtener densidades mucho mayores y más homogéneas que la metalurgia de polvos clásica. Por consiguiente, las propiedades de las aleaciones obtenidas son idénticas a las que se obtienen con la metalurgia tradicional. Las piezas MIM de Alliance pueden pulirse sin problemas, soldarse, mecanizarse y puede aplicárseles todo tipo de revestimiento galvánico o al vacío. Además, la microestructura es de tipo recocido, esto es, totalmente isótropa, lo que garantiza un rendimiento idéntico en todas las direcciones. Evidentemente, esta tecnología no permite conferir una estructura fibrosa a la pieza como lo haría la forja, por ejemplo. 
 
Periódico: Al visitar su fábrica, hemos visto varias líneas de fabricación pero también otros trabajos como la fabricación de moldes. ¿Podría explicarnos por qué consideró que sería positivo crear un taller tan grande? 
JCB : Nuestra competencia es de dos tipos: por una parte está el resto de empresas de MIM, pero sobre todo están las técnicas clásicas y en especial el mecanizado. En este caso, los clientes no están acostumbrados a contribuir en los grandes gastos que conlleva el utillaje, como ocurre con el plástico, pero igualmente quieren obtener las primeras piezas en un plazo razonable. Sin embargo, para cada pieza en PIM hay que crear un molde de inyección complejo y la experiencia ha demostrado que subcontratar esta actividad, que requiere grandes conocimientos, perjudicaría mucho a la competitividad de la empresa. Por eso, en 1998 decidimos integrar la oficina técnica y la simulación, así como la completa fabricación de todos los utillajes. 
 
 
 
 
 
 
 
Periódico: El taller que hemos visto es muy moderno, ¿a qué se debe esta inversión tan grande? 
JCB : El molde es la base de la pirámide. Sin molde no hay piezas. Cada vez más clientes lanzan paquetes de herramientas para el mismo producto, pero es impensable poder entregar un kit de piezas en unas pocas semanas. Hay que reaccionar muy rápidamente; por eso empleamos las tecnologías más avanzadas de diseño asistido por ordenador. Para fabricar el molde adecuado a la primera y reducir así el time to market, simulamos la inyección a partir de un software específico desarrollado en el proyecto europeo Matlaw, del cual formamos parte. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A continuación, las herramientas se fabrican aquí empleando técnicas clásicas, pero también contando con la tecnología del fresado en duro, que permite evitar los tratamientos térmicos de las herramientas y reducir los plazos de entrega. El principio es que la herramienta solo debe montarse una sola vez en cada tipo de máquina para obtener la mayor calidad y eficacia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Periódico: Es impresionante, pero hemos visto otras máquinas, ¿para qué sirven? 
JCB : Cada vez es más habitual que los clientes pidan piezas o subconjuntos terminados listos para montarse en el producto final. Así pues, desde hace unos años, Alliance es capaz de ofrecer estas prestaciones en poco tiempo y con una gran calidad. Una parte de las operaciones de corrección se subcontrata, como por ejemplo los tratamientos técnicos, pero de todo lo relacionado con la precisión de las piezas nos encargamos nosotros, ya sea la alineación de piezas, que requiere mucha práctica, como el remecanizado (sobre todo de los agujeros roscados, que son imposibles de moldear en pequeños diámetros). Las operaciones de acabado (pulido, arenado) se efectúan aquí, así como el control estético. De esta manera se cierra el círculo rápidamente garantizando una alta calidad y una rápida capacidad de reacción en pro de ofrecer un plazo de entrega corto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Además, Alliance puede ofrecer montajes complejos, que incluyen la soldadura, muchos de ellos robotizados para mejorar la calidad y los plazos de forma general. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Periódico: Muchas gracias, señor Bihr, por describirnos esta nueva tecnología que demuestra que la innovación tecnológica siempre da sus frutos. 
 
 
Fig N°6 : simulación de la inyección 
Fig N°1 : fase de inyección y descarga robotizada 
Fig N°7: centro de fresado en duro para  
mecanizar los moldes de inyección 
 
Fig N°2 : fases de la eliminación del ligante 
Fig N°3 : fases del proceso de sinterización 
Fig N°8 : avivado manual 
Fig N°4 : visualización de la materia prima, de la pieza inyectada y de la pieza sinterizada. La pieza sin ligante tiene el mismo aspecto que la pieza inyectada pero no puede retirarse del proceso. 
Fig N°9: inspección visual individual 
Fig N°5 : diferentes hornos de sinterización 
Fig N°10: montaje robotizado de teclados de teléfono 


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