1. Proces Wiecha

Proces Wiech jest objęty patentem wynalezionym przez firmę Wiech w 1980 roku i był wielokrotnie udoskonalany. Podstawowy system klejowy procesu Wiech składa się z wosku parafinowego i żywicy termoplastycznej. Spoiwo i proszek są mieszane na nożycach nożowych typu „Z” lub „Σ”. Wstępny proces odtłuszczania jest dwuetapowy, w którym wlewek formujący MIM jest najpierw umieszczany w pojemniku próżniowym i podgrzewany do temperatury płynięcia spoiwa lub wyższej, a następnie rozpuszczalnik jest powoli dodawany w postaci gazowej do pojemnika, w którym znajduje się wlewek formujący. Rozpuszczalnik gazowy dostaje się do wlewka formującego, aby rozpuścić spoiwo, a po rozpuszczeniu w pewnym stopniu roztwór rozpuszczalnika spoiwa będzie wyciekał z wlewka formującego. Wykrojnik formujący z usuniętą większością spoiwa jest zanurzany w ciekłym rozpuszczalniku w celu usunięcia pozostałego spoiwa. Na koniec wlewek formujący jest podgrzewany w celu usunięcia części resztek spoiwa i rozpuszczalnika, a gotowy produkt jest spiekany. Proces odtłuszczania samego rozpuszczalnika gazowego trwa 3 dni

Wydajność odtłuszczania jest bardzo niska. Ponieważ temperatura odtłuszczania jest wyższa niż temperatura płynięcia spoiwa, odkształcenia są poważne. Później proces został zastąpiony odtłuszczaniem wyłącznie przez rozkład termiczny, co znacznie skróciło czas odtłuszczania. Na początku rozwoju branży MIM większość firm wdrożyła proces Wiech. Do dziś niektóre firmy nadal stosują proces Wiech w produkcji. Jednak proces Wiech wiąże się z problemami, takimi jak wysokie naprężenia w surowej wytłoczce, łatwość pękania i odkształcania oraz trudności w produkcji detali o większych rozmiarach.

2 Proces Injectamax

Johnson z AMAX Metal Injection Molding USA wynalazł proces Injectamax w 1988 roku. Główną zaletą tego procesu jest to, że jego spoiwo składa się z parafiny, oleju roślinnego i polimeru. Olej roślinny jest ciekły po wtryśnięciu i schłodzeniu, co powoduje, że objętość formowanego wlewka zmienia się nieznacznie przed i po formowaniu wtryskowym, a także zmniejsza naprężenia wewnętrzne w formowanym wlewie. Podczas odtłuszczania, rozpuszczalnik, taki jak trichloroetan, jest używany do selektywnego rozpuszczania oleju roślinnego i wosku parafinowego, podczas gdy składniki nierozpuszczalne pozostają. Otwiera to kanał porów, a następnie usuwa pozostałości spoiwa poprzez odtłuszczanie termiczne. Cały proces odtłuszczania jest krótki i trwa zaledwie 6 godzin.

Szybsza metoda odtłuszczania. Ze względu na swoją prostotę, niskie koszty inwestycji i wysoką wydajność, dwuetapowy proces odtłuszczania rozpuszczalnikowego i termicznego jest obecnie stosowany przez większość Firmy MIM i producentów.

3 Metoda Metamold

Proces Metamold to proces odtłuszczania katalitycznego MIM opracowany przez firmę Bloemacher, będącą odpowiednikiem BSAF w Niemczech, na początku lat 90. XX wieku. Główną cechą techniczną tej metody jest wykorzystanie żywicy polieterowej jako spoiwa i szybkie katalizowanie odtłuszczania w kwaśnej atmosferze. Zastosowanie długołańcuchowej żywicy polieterowej jako spoiwa, a także wykorzystanie polarności żywicy polieterowej do łączenia proszków metalowych, może być odpowiednie dla szerokiej gamy rodzajów proszków. Formaldehyd rozkłada się do formaldehydu pod wpływem katalizy w kwaśnej atmosferze. Reakcja ta zachodzi szybko powyżej 110°C, co stanowi bezpośrednią przemianę gaz-ciało stałe. BASF początkowo stosował kwas azotowy jako katalizator, który katalizuje odtłuszczanie na niższym poziomie niż polimeryzacja.

Temperatura mięknienia żywicy aldehydowej zapobiega tworzeniu się fazy ciekłej, co korzystnie wpływa na kontrolę odkształceń surowego wsadu i zapewnia dokładność wymiarową po spiekaniu. Odtłuszczanie katalityczne odbywa się na styku spoiwa w atmosferze 2. W formowanym wsadzie nie ma gazu, a prędkość reakcji na styku może osiągnąć 1–4 mm/h. Firma BASF opracowała później nową metodę wykorzystania kwasu szczawiowego jako katalizatora, którą można stosować do twardych stopów i ceramiki, rozszerzając zakres zastosowania procesu Metamold. Ważną cechą metody Metamold jest to, że stosuje ona odtłuszczanie katalityczne, a podczas odtłuszczania nie pojawia się faza ciekła, co eliminuje problem podatności produktów MIM na odkształcenia i trudności z kontrolą dokładności wymiarowej. Jest to przełom w branży MIM, a dzięki odtłuszczaniu katalitycznemu czas odtłuszczania ulega znacznemu skróceniu, a koszty zostają obniżone. Duży rozmiar Części MIM Można je wytwarzać metodą Metamold. Dzięki systemowi ciągłego odtłuszczania i spiekania firmy CREMER możliwa jest ciągła produkcja, co czyni MIM prawdziwie konkurencyjną technologią formowania metodą PM niemal czystą. Metoda ta wiąże się jednak z pewnymi problemami, takimi jak korozja w atmosferze kwaśnej i oczyszczanie gazów odlotowych, a koszt inwestycji w sprzęt pierwotny jest stosunkowo wysoki.

Firma Thermal Precision Technology z siedzibą w USA opracowała nowy proces zwany precyzyjnym metalem formowanie wtryskowe proszku (PPIM). Firma twierdzi, że zastosowanie tego procesu wprowadzi technologię MIM w nową erę niskich kosztów, wysokiej precyzji, wysokiej wydajności i adaptacji do środowiska. Główne cechy techniczne procesu PPIM obejmują dwa aspekty. Pierwszym z nich jest zastosowanie rozpuszczalnego w wodzie spoiwa. Spoiwo składa się z glikolu polietylenowego (PEG) jako pierwszego elementu oraz usieciowanego polimeru, takiego jak poliwinylobutyral (PVB), jako drugiego elementu. Odtłuszczanie można zatem podzielić na dwa etapy. Pierwszy etap polega na usunięciu PEG metodą rozpuszczania w wodzie, gdzie PVB pozostaje w usieciowanym stanie stałym. Z drugiej strony, proces PPIM wykorzystuje proszek metaliczny o szerokim uziarnieniu, z wykorzystaniem gruboziarnistego proszku i drobnoziarnistego proszku, co zwiększa ilość proszku w materiale wsadowym. W przypadku proszku ze stali nierdzewnej może on osiągnąć 74% (ułamek objętościowy), znacznie zmniejszając skurcz wymiarowy. Dzięki tym dwóm ulepszeniom, dokładność wymiarowa produktu może osiągnąć ±0,11% dzięki zastosowaniu Proces PPIM, który jest najwyższy spośród wszystkich Procesy MIM obecnie.