Die meisten Eignungsprüfungen für Metallpulverspritzguss bestehen aus Fragen ohne Antwortmaßstab. „Ist das Bauteil klein?" ist keine Prüfung, sondern eine Rückfrage. Diese Checkliste nennt für jedes Kriterium einen Grenzwert, gegen den sich die Zeichnung tatsächlich vergleichen lässt.
Sie ersetzt keine Machbarkeitsprüfung. Sie sagt Ihnen, ob eine Machbarkeitsprüfung sich lohnt — und das ist die Entscheidung, die vor jeder Anfrage steht.
Die zehn Kriterien
| Nr. | Kriterium | Grün | Gelb — Prüfung nötig | Rot |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Bauteilmasse | 0,5 – 50 g | 50 – 200 g | über 200 g |
| 2 | Größte Abmessung | bis 60 mm | 60 – 100 mm | über 100 mm |
| 3 | Nennwandstärke | 1 – 6 mm | 0,3 – 1 mm oder 6 – 10 mm | unter 0,3 mm oder über 10 mm |
| 4 | Verhältnis dickste zu dünnster Wand | bis 3 : 1 | 3 : 1 bis 5 : 1 | über 5 : 1 |
| 5 | Engste Toleranz auf einem Maß | ±0,3 % vom Nennmaß oder weiter | ±0,1 – 0,3 % auf einem einzelnen Maß | unter ±0,1 % oder ±0,1 % auf mehreren Maßen |
| 6 | Anzahl spanend erzeugter Merkmale heute | über 5 | 2 – 5 | 0 – 1 |
| 7 | Oberflächenanforderung ohne Nacharbeit | Ra 0,8 µm oder rauer | Ra 0,4 – 0,8 µm | Ra unter 0,4 µm |
| 8 | Jahresstückzahl | ab 50.000 | 15.000 – 50.000 | unter 15.000 |
| 9 | Erwartete Laufzeit | ab 3 Jahre | 2 – 3 Jahre | unter 2 Jahre |
| 10 | Werkstoff | im MIM-Standardprogramm | Sonderlegierung mit verfügbarem Feedstock | kein industriell verfügbarer Feedstock |
Auswertung
Acht bis zehn Grün, kein Rot. Das Bauteil ist ein starker MIM-Kandidat. Der sinnvolle nächste Schritt ist eine Machbarkeitsprüfung mit Schwindungs- und Angussbetrachtung, nicht ein Preisvergleich.
Fünf bis sieben Grün, höchstens ein Rot. Umstellung ist plausibel, aber ein Merkmal steuert das Ergebnis. Meist ist es Kriterium 5 oder 8. Beide sind verhandelbar — Toleranzen durch Priorisierung, Stückzahlen durch Bündelung mehrerer Varianten auf ein Werkzeug.
Zwei oder mehr Rot. Metallpulverspritzguss ist wahrscheinlich das falsche Verfahren. Das ist ein brauchbares Ergebnis, kein Rückschlag: Wir sprechen etwa dreißig Prozent der Anfragen von MIM ab, und die Alternative ist meist Feinguss, Sintertechnik oder eine Redesign-Entscheidung.
Wo die Grenzwerte herkommen
Die Zahlen sind keine Hausmeinung. Wo Verbände oder Normen einen Wert nennen, steht er hier; wo nur Erfahrungswerte existieren, ist das gekennzeichnet.
| Kriterium | Grundlage | Anmerkung |
|---|---|---|
| Toleranz (5) | EPMA nennt ±0,3 % vom Nennmaß als Standard und ±0,1 % als engste Toleranz auf einem einzelnen, feinabgestimmten Maß | Ein Bezug zu ISO 2768 oder IT-Graden existiert für MIM nicht — wer ihn auf die Zeichnung schreibt, erzeugt eine Scheingenauigkeit |
| Oberfläche (7) | EPMA gibt für den Sinterzustand rund Ra 0,8 µm an, die MIMA nennt „32 rms or better" | Beides bezieht sich auf ebene Flächen, nicht auf Angussbereiche und Auflagepunkte |
| Wandstärke (3, 4) | Herstellerangaben 0,3 – 8 mm; die EPMA dokumentiert vollverdichtete Teile mit über 20 mm Wandstärke als Sonderfall | Das Verhältnis dick zu dünn ist der bessere Prädiktor als der Absolutwert |
| Masse (1) | Branchentypisch 0,5 – 50 g; EPMA dokumentiert Einzelteile bis 800 g | Kostenindikator, kein Ausschlusskriterium — siehe Hinweis unter der Auswertung |
| Dichte, Porosität | MPIF Standard 35 legt je Werkstoff eine Mindestdichte fest; die EPMA nennt üblicherweise über 97 % der theoretischen Dichte, unsere Serienteile liegen bei 95 bis 98 % | Für sicherheitsrelevante Teile wird per HIP nachverdichtet |
| Stückzahl, Laufzeit (8, 9) | Erfahrungswerte aus unseren Projekten | Kein Verband nennt hierfür eine Zahl; die Schwelle folgt aus Werkzeugkosten geteilt durch Stückkostenvorteil |
Die drei Kriterien, die am häufigsten falsch beantwortet werden
Kriterium 4 — das Wandstärkenverhältnis
Konstrukteure prüfen die Mindestwandstärke und übersehen das Verhältnis. Entscheidend für Verzug und Entbinderungsfehler ist aber nicht die dünnste Stelle, sondern der Sprung. Ein Bauteil mit gleichmäßig 0,8 mm ist unkritisch; ein Bauteil mit 1 mm Steg an einer 6 mm starken Nabe ist es nicht, obwohl beide Einzelmaße im grünen Bereich liegen.
Kriterium 5 — die Zahl der engen Maße
Die engste Toleranz allein sagt wenig. ±0,1 % sind auf einem Maß erreichbar, wenn das Werkzeug darauf abgestimmt wird. Auf drei Maßen in verschiedenen Richtungen sind sie es nicht, weil die Sinterschwindung richtungsabhängig ist und die Kompensation nur eine Richtung bevorzugen kann. Zählen Sie die Maße, nicht nur den kleinsten Wert.
Kriterium 6 — der ehrliche Vergleichsmaßstab
Der Vergleich lautet nicht „MIM-Rohteil gegen Zerspanungsrohteil", sondern „fertig abgenommenes Teil gegen fertig abgenommenes Teil". Wer heute fünf Aufspannungen, eine Entgratung und eine Passivierung bezahlt, vergleicht diese Summe — nicht den Preis des Drehteils.
Wenn das Ergebnis gelb ist
Gelb bedeutet nicht „vielleicht", sondern „eine bestimmte Frage muss vor dem Werkzeug beantwortet werden". Drei Wege sind üblich:
- Toleranzen priorisieren. Nicht jedes Maß braucht die engste Klasse. Werden die drei funktionskritischen Maße benannt und der Rest auf Standard gesetzt, wandert Kriterium 5 oft von Gelb nach Grün.
- Varianten bündeln. Mehrere Ausführungen eines Teils auf einem Familienwerkzeug verteilen die Werkzeugkosten. Das verschiebt Kriterium 8 wirksamer als jede Preisverhandlung.
- Nachbearbeitung einplanen. Ein einzelnes Maß spanend nachzuarbeiten ist zulässig und oft günstiger, als die gesamte Sinterstrategie darauf auszurichten. Entscheidend ist, dass es vor dem Werkzeugbau feststeht — nachträglich eingeführte Bearbeitung braucht Zugabe, die im Werkzeug fehlt.
Unser Ansatz
Wir prüfen jede Anfrage gegen diese zehn Kriterien, bevor wir über Preise sprechen. Fällt die Prüfung negativ aus, sagen wir das und nennen das Verfahren, das besser passt. Fällt sie positiv aus, folgt eine Machbarkeitsprüfung mit Aussage zu Anguss, Trennebene, Schwindungsrichtung und den Maßen, die kalibriert oder nachgearbeitet werden müssen.
Weiterlesen
- Ist mein Bauteil MIM-fähig? — die ausführliche Fassung der Kriterien 1 bis 4.
- Cpk-gerecht tolerieren — warum Kriterium 5 über den Stückpreis entscheidet.
- Werkzeugkosten realistisch kalkulieren — die Rechnung hinter den Kriterien 8 und 9.