Una quarta dimensione per la costruzione di componenti in metallo

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1 Una quarta dimensione per la costruzione di componenti in metallo piccolo quantità > 100² complesso

2 La tecnologia MIM è un procedimento di ottenimento di forme complesse da una polvere metallica. La prerogativa principale di tale tecnologia è la capacità di creare oggetti di piccole o medie dimensioni con geometrie anche molto complesse abbattendo i costi di produzione. Si combinano la capacità di realizzare forme complesse (tipiche per esempio dei termoplastici) con le caratteristiche meccaniche delle leghe metalliche; si tratta quindi di una tecnologia che abbraccia due campi distinti come l iniezione plastica e la metallurgia delle polveri. Produzione stampi La produzione di componenti MIM viene eseguita in diversi passi: L iniezione Si utilizzano stampi tradizionali inseriti in macchine ad iniezione di tipo convenzionale. Si ottengono quindi le così definite Green Parts che hanno un volume del 15%-20% superiore a quelli riscontrabile nel particolare a fine processo; ciò è connesso all utilizzo di elevati volumi di materiale plastico oltre a quello metallico. La fase del distacco Il collante organico che consente l iniezione della polvere metallica viene quindi rimosso per generare la così definita Brown Part ; in realtà il 2-3% del collante è ancora presente a garanzia del legame e della possibilità di manipolare il particolare. Stampaggio La sinterizzazione Grazie a gas particolari ed all alto vuoto ha luogo il processo di sinterizzazione, che viene condotto in appositi forni. Il particolare ottiene così la dimensione finale e raggiunge una densità del 96% grazie proprio ad un processo di sinterizzazione condotto a temperature elevate (tra i 1200 C e i 1400 C). In queste fase viene eliminato completamente il collante. Deceraggio Sinterizzazione 2

3 Tale processo consente di produrre componenti metallici piccoli e complessi. I componenti MIM hanno le medesime caratteristiche dei particolari ottenuti da stampo o da profilo. I maggiori benefici economici saranno raggiunti seguendo nella modellazione alcuni parametri: Superficie piane Una superficie piana evita una deformazione del componente durante il processo di sinterizzazione. Nel caso non fosse possibile costruire questa planarità appositi supporti eviteranno la deformazione. Spessori uniformi È importante avere uno spessore della parete costantemente uniforme per tutto il pezzo. Questo garantisce una precisione dimensionale più alta ed una maggiore riproducibilità. Raccordi La capacità di produrre gli angoli di rottura ed i raccordi è uno dei vantaggi di questa tecnologia. Di conseguenza i componenti hanno una migliore resistenza. Aperture Aperture o fori possono essere integrati facilmente senza creare supplementi di costi. Filettature Le filettature esterne possono essere integrate facilmente nel particolare. Nervature Simile allo stampaggio ad iniezione in plastica, le nervature migliorano la resistenza del pezzo e garantiscono un miglior processo di iniezione. Personalizzazioni Nello stampo possono essere integrati loghi o altre personalizzazioni sul componente dando un valore aggiunto sia in alto che in basso rilievo ma senza aumentare i costi del particolare. 3

4 A seconda delle diverse applicazioni OBE può offrire un ampia gamma di materiali. Materiale Materiale equivalente Densit ensità g/cm³ Rp 0,2 MPA Rm MPA A % Durezza HV10 Leghe di acciaio temperabile FN >170 >380 > Materiale versatile con applicazioni magnetiche e buone finiture superficiali. Applicazioni su campo automobilistico e meccanico. FN >210 >380 > Materiale versatile con ottime caratteristiche superficiali. Applicazioni su campo automobilistico ed industria meccanica >400 >650 > Materiale con alta durezza della superficie Applicazioni nel settore automobilistico e meccanico 100Cr >500 >900 > Materiale dalle elevate durezze superficiali. Ampio impiego nei particolari soggetti ad usura. Applicazioni su campo automobilistico e meccanico 42CrMo >400 >650 > Materiale con elevata resistenza e tenacità. Applicazioni da utensili e in campo automobilistico Acciai Inox 316L >180 >510 >50 >100 Materiale non magnetico con buone caratteristiche di durezza e resistenza alla corrosione. Ottime proprietà di lucidatura. Applicazioni: Orologeria, strumenti medicali, componenti per campo chimico e alimentare PH >660 >950 >6 >300 Componenti con ottima durezza e resistenza meccanica combinate alla buona resistenza in ambienti corrosivi alla presenza di acqua e vapore. Applicazioni: Componenti per applicazioni meccaniche, automobilistico, aeronautico e marino >200 >350 > Materiale lucidabile, può corrodere in certi ambienti, Applicazioni: ugelli, stampanti, computer 420A* >1300 >1600 >2 460 Materiale magnetico con ottime caratteristiche di durezza e resistenza a trazione. Applicazioni: Strumenti chirurgici, utensili, lame Acciai Duri M >800 >1200 >1 520 Materiale molto duro Applicazioni: utensili da taglio con alto grado di usura Leghe antimagnetiche FN >150 >400 > Materiale con caratteristiche soft magnetiche Applicazioni da componenti con basso grado di coercitività come relé o stampanti FeSi >300 >500 > Materiale con caratteristiche soft magnetiche Applicazioni da componenti che richiedono un elevata proprietà magnetica bassa o un alta resistenza elettrica come in stampanti, relé o attuatori Titanio Grad >480 >550 > Materiale non magnetico e dal basso peso specifico. Ottima resistenza alla corrosione. Esempi di applicazione: Orologeria, gioielleria, attrezzature medicali, articoli sportivi. 4

5 Il componente MIM ideale ha certi requisiti. Essi possono variare a seconda del singolo oggetto. Requisiti ideali per la tecnologia MIM Dimensioni ideali max. 50 mm Peso 0.1 g - 50 g Geometria del componente complessa Spessori minimi 0.3 mm Quantità minima 5000 unità Prestazioni meccaniche elevate Tolleranze Misurazione delle tolleranze 1% delle dimensioni nominali Tolleranza di posizione / di forma Lineare Parallela Livellamento 0,5% della dimensione più lunga a seconda del componente Raggi >0.3 interno / >0.2 esterno Porosità superficiale rz 8-12 (sinterizzato) Operazioni aggiuntive Trattamenti superficiali burattatura anodizzazione lucidatura specchio sabbiatura passivazione pulitura incisione Trattamenti galvanici nichelatura doratura Rivestimenti brunitura cromo giallo / nero ramatura argentatura Procedimenti di unione saldature puntatura puntatura a laser 5

6 OBE garantisce con mimplus prodotti su misura grazie all esperienza decennale in diversi settori. OBE - leader mondiale nel settore MIM - è in grado di fornire soluzioni dalla progettazione fino alla realizzazione in serie di componenti complessi o assemblati grazie a: prototipazione rapida produzione degli stampi al proprio interno in tempi ridotti handling automatico per un trasporto sicuro dei particolari esperienza nel settore MIM dal 1995 controllo dell intero processo in tutta la catena di produzione possibilità di poter rintracciare i passi dell intero processo vasta gamma di operazioni secondarie dopo la fabbricazione dei componenti sviluppo di materiali su misura costante attività di R&D e continua innovazione tecnologica 6

7 OBE è un azienda leader nel settore della produzione di componenti metallici di alta precisione. OBE Ohnmacht & Baumgärtner GmbH & Co. KG OBE Germania con sede a Ispringen vicino alla foresta nera è una delle aziende leader nel settore delle minuterie per occhiali. Fondata nel 1904 l OBE, si è specializzata negli anni sull articolazione dell occhiale creando numerosi brevetti specialmente nell ambito di cerniere flex. A partire dal 1995 OBE ha introdotto con successo la tecnologia MIM in vari settori tipo automotive, lusso, medicale, aerospaziale ecc. Dal 1996 l OBE ha avuto la certificazione secondo la DIN ISO 9001:2008 introducendo inoltre un management ecologico avendo anche qui ricevuto la certifizione EMAS e ISO Nello stesso anno è stata fondata la l azienda commerciale OBE Italia per poter dare un servizio diretto ai clienti in Italia. OBE stata premiata nel 2005 e 2010 dall associazione internazionale di produttori di polveri metalliche EPMA per la realizzazioni di componenti complessi usando la tecnologia MIM. 7

8 Sede di produzione Sede commerciale OBE Ohnmacht & Baumgärtner GmbH & Co. KG Turnstr Ispringen Germany Tel. +49-(0)7231 (0) Fax +49-(0)7231 (0) OBE-Italia S.r.l. Via De Stefani I Calalzo di Cadore (BL) Tel Fax info@obeitalia.it