Date：2026-07-31 Views：0
MIM (Metal Injection Molding, Metallpulverspritzgießen) ist ein Verfahren zur Herstellung von Präzisionsmetallteilen durch Spritzgießen eines Metallpulver-Bindemittel-Gemischs mit anschließendem Entbindern und Sintern. Die Qualität eines gesinterten MIM-Teils hängt entscheidend von der Prozessführung ab – daher sind Prüfverfahren für gesinterte MIM-Teile unverzichtbar.
Dieser Artikel erläutert die vier wichtigsten Prüfverfahren:
Ingenieure und Einkäufer erhalten konkrete Kennwerte, Normenbezüge und eine Vergleichstabelle zur Auswahl des richtigen Prüfverfahrens.
Die Dichte ist die wichtigste Kenngröße zur Beurteilung der Sinterqualität. Gesinterte MIM-Teile erreichen in der Regel eine relative Dichte von 95–99 % der theoretischen Werkstoffdichte. Eine zu geringe Dichte führt zu reduzierten mechanischen Eigenschaften und erhöhter Porosität.
Die Dichtemessung erfolgt nach dem Archimedes-Prinzip gemäß ISO 2738. Das Bauteil wird zunächst in Luft, dann in destilliertem Wasser gewogen. Aus der Gewichtsdifferenz wird die Dichte berechnet. Die Messgenauigkeit liegt bei etwa ±0,02 g/cm³.
| Werkstoff | Theoretische Dichte (g/cm³) | Sinterdichte (g/cm³) | Relative Dichte | Zugfestigkeit (MPa) |
|---|---|---|---|---|
| 316L (Edelstahl) | 8,0 | 7,5–7,8 | 94–98 % | 480–550 |
| 17-4PH (Edelstahl) | 7,8 | 7,4–7,7 | 95–98 % | 980–1180 |
| Fe–2Ni (Sinterstahl) | 7,8 | 7,5–7,7 | 96–99 % | 400–500 |
| Ti-6Al-4V (Titan) | 4,4 | 4,3–4,4 | 97–99 % | 850–1000 |
Die Dichtemessung ist zerstörungsfrei, kostengünstig und eignet sich zur 100-Prozent-Prüfung in der Serienfertigung. Sie ist jedoch nicht in der Lage, lokale Defekte wie Risse oder Einschlüsse zu lokalisieren.
Die metallografische Analyse liefert Informationen über das Gefüge, die Restporosität und mögliche Verunreinigungen. Dazu wird ein Querschnitt des gesinterten MIM-Teils entnommen, eingebettet, geschliffen, poliert und geätzt. Die Auswertung erfolgt unter einem Lichtmikroskop oder Rasterelektronenmikroskop.
Mit dieser Methode lassen sich Porenverteilung, Korngröße und Ausscheidungen qualitativ und quantitativ beurteilen. Die Prüfung ist zerstörend und wird daher meist als Stichprobenprüfung in der Qualifikationsphase oder bei Prozessänderungen eingesetzt.
Die metallografische Untersuchung ist die Standardmethode, um die Ursachen von Festigkeitsabweichungen oder Oberflächendefekten an gesinterten MIM-Teilen zu identifizieren.
Gesinterte MIM-Teile müssen im Anwendungsfall definierte mechanische Eigenschaften aufweisen. Der Zugversuch nach DIN EN ISO 6892-1 ermittelt Zugfestigkeit (Rm), Streckgrenze (Rp0,2) und Bruchdehnung (A). Die Härteprüfung nach Vickers (ISO 4498) ergänzt die mechanische Charakterisierung.
| Werkstoff | Zugfestigkeit Rm (MPa) | Streckgrenze Rp0,2 (MPa) | Bruchdehnung A (%) | Härte (HV / HRC) |
|---|---|---|---|---|
| 316L | 480–550 | 170–210 | 40–55 | 130–180 HV |
| 17-4PH (gehärtet) | 1000–1180 | 900–1100 | 10–15 | 30–38 HRC |
| Fe–2Ni | 400–500 | 250–350 | 10–20 | 120–160 HV |
Die mechanische Prüfung ist aufwendiger und zerstörend. Sie wird bevorzugt für Qualifikationsversuche, Bauteilfreigaben und Prozessaudits eingesetzt. Eine Wärmebehandlung kann die Werte von gesinterten MIM-Teilen zusätzlich verbessern.
Für sicherheitsrelevante Bauteile, etwa in der Medizintechnik oder im Automobilbau, ist
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