Onko metallin ruiskuvalu ja muovin ruiskupuristus erilainen? Jos kyllä, mitkä ovat erot?

Metallin ruiskuvalu (MIM) on metallintyöstöprosessi, jossa hienoksi jauhettua metallia sekoitetaan mitattuun määrään sideainetta muodostamaan "raaka-aine", joka voidaan käsitellä muovinkäsittelylaitteistolla ruiskuvaluna tunnetun prosessin kautta. Muovausprosessi mahdollistaa laajennettujen (sideaineen vuoksi ylimitoitettujen) monimutkaisten osien muotoilun yhdessä vaiheessa ja suuressa tilavuudessa. Muotin jälkeen jauhe-sideaineseokselle suoritetaan vaiheet, jotka poistavat sideaineen (sitoutumisen) ja sintraavat tiivistävät jauheet. Lopputuotteet ovat pieniä komponentteja, joita käytetään eri teollisuudenaloilla ja sovelluksissa. MIM-syöttöraaka-aineen virtauksen luonteen määrittelee fysiikka, jota kutsutaan reologiaksi.

Nykyiset laitteet edellyttävät, että prosessointi rajoitetaan tuotteisiin, jotka voidaan muovata käyttämällä tyypillisiä 100 gramman tai pienempiä määriä per "laukaus" muottiin. Reologia mahdollistaa tämän "laukun" jakamisen useisiin onteloihin, jolloin siitä tulee kustannustehokas pienille, monimutkaisille, suurivolyymiisille tuotteille, jotka muutoin olisivat melko kalliita valmistaa vaihtoehtoisilla tai klassisilla menetelmillä. MIM-raaka-aineessa käytettävät metallit ovat laajat, mutta enimmäkseen ruostumattomat teräkset, kuten jauhemetallurgiassa on yleistä; ne sisältävät samoja seosaineita kuin teollisuusstandardeissa. Happi on kuitenkin usein ongelma, eikä sitä usein ole määritelty, mutta se voi olla ongelma korroosionkestävyydelle. Valetulle muodolle suoritetaan myöhemmät käsittelytoimenpiteet, joissa sideaine poistetaan ja metallihiukkaset diffuusiosidotaan ja tiivistetään haluttuun tilaan tyypillisesti 15 prosentin kutistumalla kussakin ulottuvuudessa.

Metallin ruiskuvalumarkkinat ovat kasvaneet 9 miljoonasta dollarista vuonna 1986 382 miljoonaan dollariin vuonna 2004 yli 1,5 miljardiin dollariin vuonna 2015. Tähän liittyvä teknologia on keraaminen jauheruiskuvalu, jonka kokonaismyynti on noin 2 miljardia dollaria. Suurin osa viime vuosien kasvusta on ollut Aasiassa.

Ruiskupuristus on valmistusprosessi osien valmistamiseksi ruiskuttamalla materiaalia muottiin. Ruiskuvalu voidaan suorittaa useilla materiaaleilla, jotka sisältävät pääasiassa metalleja (joille prosessia kutsutaan painevaluksi), lasit, elastomeerit, makeiset ja yleisimmin termoplastiset ja lämpökovettuvat polymeerit. Osan materiaali syötetään lämmitettyyn tynnyriin, sekoitetaan ja pakotetaan muottipesään, jossa se jäähtyy ja kovettuu ontelon muotoon.

Tuotteen suunnittelun jälkeen, yleensä teollisen suunnittelijan tai insinöörin toimesta, muottivalmistaja (tai työkaluvalmistaja) valmistaa muotit metallista, yleensä joko teräksestä tai alumiinista, ja työstää ne tarkkuustyöstöllä halutun osan ominaisuudet. Ruiskuvalua käytetään laajasti erilaisten osien valmistukseen pienimmistä komponenteista autojen kokonaisiin koripaneeleihin. 3D-tulostustekniikan edistysaskeleita, joissa käytetään valopolymeerejä, jotka eivät sula joidenkin alhaisemman lämpötilan kestomuovien ruiskupuristuksen aikana, voidaan käyttää joissakin yksinkertaisissa ruiskumuotteissa.

Ruiskuvalettavat osat on suunniteltava erittäin huolellisesti muovausprosessin helpottamiseksi; tulee ottaa huomioon kappaleessa käytetty materiaali, osan haluttu muoto ja ominaisuudet, muotin materiaali sekä muovauskoneen ominaisuudet. Ruiskupuristuksen monipuolisuutta helpottaa tämä suunnittelunäkökohtien ja mahdollisuuksien laajuus.