Cetakan injeksi serbuk logam, metode manufaktur yang menggabungkan cetakan injeksi plastik dan metalurgi serbuk, telah menunjukkan keunggulan teknis yang signifikan dan aplikasi yang luas dalam pembuatan perkakas. Pendekatan intinya melibatkan pencampuran bubuk logam halus dengan bahan pengikat untuk membuat bahan baku. Bahan baku ini kemudian dibentuk menjadi bentuk-bentuk kompleks dengan menggunakan mesin cetak injeksi. Debinding dan sintering kemudian menghasilkan bagian logam dengan kepadatan mendekati-penuh. Teknologi ini mengatasi keterbatasan pemesinan tradisional untuk struktur kompleks sekaligus mengatasi ketidakcukupan kepadatan produk metalurgi serbuk konvensional. Hal ini telah menjadi pendorong utama dalam transisi industri manufaktur alat menuju presisi, ringan, dan kinerja tinggi.
I. Prinsip Teknis dan Terobosan Proses
Rantai proses MIM terdiri dari empat langkah utama: Pertama, persiapan bahan mentah melibatkan pencampuran bubuk logam (seperti baja tahan karat, baja perkakas, dan karbida disemen) dengan pengikat termoplastik, biasanya dengan ukuran partikel kurang dari 20 mikron, dalam rasio tertentu untuk membentuk bahan baku yang seragam. Formulasi bahan baku modern dapat mencapai kandungan logam hingga 60%-65%, sehingga meningkatkan kepadatan produk sinter secara signifikan. Selanjutnya, pada tahap pencetakan injeksi, bahan baku dimasukkan ke dalam cetakan pada suhu 130-200 derajat . Proses ini memungkinkan pembentukan bagian-bagian perkakas yang kompleks secara simultan dengan fitur-fitur seperti benang, alur, dan dinding tipis, seperti kepala kunci pas Allen yang berbentuk bintang atau struktur berongga pada instrumen bedah. Degreasing menghilangkan lebih dari 90% pengikat melalui ekstraksi pelarut atau dekomposisi termal. Terakhir, sintering suhu tinggi dalam lingkungan hidrogen atau vakum memastikan tingkat penyusutan yang stabil sebesar 15%-20% sekaligus mencapai kepadatan teoritis melebihi 98%.
II. Aplikasi Khas dalam Pembuatan Alat
Teknologi MIM telah mencapai-aplikasi skala besar di sektor perkakas tangan. Teknologi ini dapat secara langsung membentuk pola anti-slip di dalam kepala alat, sehingga menghilangkan kebutuhan pemrosesan sekunder selanjutnya. Untuk perkakas kelautan yang memerlukan ketahanan terhadap korosi, suku cadang MIM baja tahan karat 316L dapat mencapai struktur mulus dalam satu langkah pencetakan, yang sepenuhnya menyelesaikan masalah perkakas las yang rentan retak di lingkungan semprotan garam.
Nilai teknologi MIM bahkan lebih nyata lagi di sektor perkakas listrik. Proses MIM tidak hanya mengintegrasikan bagian-bagian individual ke dalam rakitan modular tetapi juga meningkatkan presisi roda gigi hingga DIN 8 dan mengurangi kebisingan sebesar 15 desibel. Roda gigi ini dikarburasi setelah sintering, mencapai kekerasan permukaan melebihi HRC60 sambil mempertahankan ketangguhan inti HRC35, mencapai keseimbangan sempurna antara kekuatan dan ketahanan benturan. Selain itu, komponen aluminium seperti heatsink berbentuk khusus-dan penutup ujung motor, yang sering digunakan pada perkakas listrik, dapat dikurangi hingga ketebalan dinding 0,8 mm dengan tetap menjaga keseragaman melalui MIM, suatu prestasi yang sulit dicapai dengan die-casting.
Dengan meningkatnya permintaan alat perakitan presisi, cetakan injeksi serbuk logam (MPM) akan terus digunakan dalam industri pembuatan alat. Teknologi ini, yang sudah ada sejak tahun 1970an, terus memajukan manufaktur alat melalui inovasi material yang berkelanjutan, peningkatan peralatan, dan optimalisasi proses.