El moldeo por inyección de metal (MIM) combina la flexibilidad de diseño del moldeo por inyección de plástico con la resistencia del metal para producir en masa piezas metálicas pequeñas, complejas y de alta precisión. Es adecuado para componentes que pesan entre 0,1 g y 100 g con geometrías complejas, tolerancias ajustadas y excelentes propiedades mecánicas, alcanzando una densidad teórica superior al 97 % después de la sinterización.
El moldeo por inyección de metal (MIM) es un proceso de fabricación avanzado que combina la flexibilidad de diseño del moldeo por inyección de plástico con la resistencia e integridad del metal. Permite la producción en masa de piezas metálicas pequeñas, complejas y de alta precisión que serían difíciles o imposibles de producir utilizando métodos tradicionales de mecanizado de metal.
El MIM es especialmente adecuado para producir componentes que pesan entre 0,1 g y 100 g, con geometrías complejas, tolerancias ajustadas y excelentes propiedades mecánicas.
El proceso MIM consta de cuatro etapas principales:
El polvo metálico fino (normalmente <20 micras) se mezcla con un sistema de aglutinante termoplástico para crear una materia prima homogénea. El aglutinante proporciona a la mezcla las características de fluidez necesarias para el moldeo por inyección.
La materia prima se calienta y se inyecta en una cavidad de molde a alta presión, de forma similar al moldeo por inyección de plástico. El resultado es una "pieza verde" — sobredimensionada en aproximadamente un 20 % para compensar la contracción durante la sinterización.
El aglutinante se elimina de la pieza verde mediante procesos térmicos, catalíticos o basados en disolventes. Esto deja una "pieza marrón" porosa unida por una pequeña cantidad de aglutinante residual.
La pieza marrón se calienta a temperaturas entre 1200 °C y 1400 °C en un horno de atmósfera controlada. Las partículas metálicas se fusionan, la pieza se contrae isotrópicamente hasta sus dimensiones finales y alcanza una densidad teórica >97 %.
| Factor | MIM | Mecanizado CNC | Fundición a la cera perdida |
|---|---|---|---|
| Complejidad de la pieza | Excelente | Limitada | Buena |
| Volumen de producción | Alto (10.000+) | Bajo-Medio | Medio-Alto |
| Desperdicio de material | Mínimo | Alto | Medio |
| Acabado superficial | Bueno | Excelente | Bueno |
| Coste de utillaje | Medio-Alto | Bajo | Medio |
| Coste por pieza (alto volumen) | Bajo | Alto | Medio |
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El MIM tiene cuatro etapas: preparación de la materia prima (polvo metálico mezclado con aglutinante termoplástico), moldeo por inyección para obtener una pieza verde, desaglomeración para eliminar el aglutinante y sinterización a 1200–1400 °C para fusionar las partículas y contraer la pieza hasta sus dimensiones finales.
El MIM es mejor para altos volúmenes de producción (10.000+), geometrías complejas, mínimo desperdicio de material y bajo coste por pieza en alto volumen, mientras que el CNC ofrece mejor acabado superficial y la fundición a la cera perdida es adecuada para volúmenes medios-altos.
Los materiales comunes para MIM incluyen aceros inoxidables (316L, 17-4PH, 420, 440C), aceros de baja aleación (Fe-2Ni, Fe-8Ni, 4605), aleaciones de titanio (Ti-6Al-4V), aleaciones de tungsteno, aceros para herramientas (M2, D2) y carburo cementado (WC-Co).
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