Das MIM Verfahren vereint die Design-Flexibilität des Kunststoffspritzgusses mit der Festigkeit und Homogenität eines gewalzten Stahls, um kostengünstige Lösungen für hochkomplexe Teilegeometrien anbieten zu können. Das MIM Verfahren wird typischerweise als vierstufiger Prozess erklärt (Mischen, Gießen, Entbindern und Sintern) um ein Endprodukt zu produzieren, das zumeist keine Endbearbeitung erforderlich macht, aber durchaus nachbearbeitet werden kann.
Feines Metallpulver mit einer Partikelgröße von weniger als 20µ wird mit thermoplastischen Bindern und Bindern aus Wachs in bestimmten Verhältnissen vermischt. Das Metallpulver-Binder Volumsverhältnis beträgt ca. 60:40. Die Mischung wird in eine spezielle Mischanlage gefüllt und auf eine Temperatur erhitzt, die die Binder zum Schmelzen bringt. Die Masse wird mechanisch vermischt, bis die Metallpulverpartikel einheitlich mit den Bindern beschichtet sind. Die Masse wird abgekühlt und dann in fließfähige Pellets (bezeichnet als Feedstock) granuliert, die für Spritzgussmaschinen passend sind.
Spritzguss ist mit der Ausrüstung und Technik des Kunststoff-Spritzgusses identisch. Das pelletierte Ausgangsmaterial wird in eine Maschine eingespeist, wo es erhitzt und unter Hochdruck in einen Formhohlraum gespritzt wird. Das Teil (jetzt als “Grünling“ bezeichnet) wird abgekühlt und danach aus der Form ausgeworfen Da nur die Binder schmelzen (die die Metallpulver tragen), wird das gesamte Verfahren bei 200°C durchgeführt. Für hohe Produktionsraten kann das Werkzeug aus mehreren Kavitäten bestehen. Der Formhohlraum ist ca. 20% größer, um die Schrumpfung zu kompensieren, die während des Sinterns stattfindet. Die Schrumpfung ist für jedes Material genau bekannt.
Entbindern ist ein Verfahren, bei dem die Bindermaterialien vom gegossenen Bauteil entfernt werden. Dieses Verfahren wird normalerweise in mehreren Schritten durchgeführt, wobei der Großteil vor dem Sintern entfernt wird und nur genügend Binder übrig bleibt, um die Teile im Sinterofen bearbeiten zu können. Entbindern kann nach mehreren Methoden durchgeführt werden, wobei die beliebteste Methode die Extraktion durch Lösungsmittel ist. Nach dem Entbindern ist das Teil halbporös, wodurch der übrige Binder während des Sinterns einfach entweichen kann.
Die entbinderten Teile werden auf Keramikvorrichtungen gelegt, die in einen Hochtemperatur-Schutzgasofen geladen werden. Die Teile werden in Schutzatmosphäre langsam erhitzt, um die restlichen Binderanteile zu entfernen. Sobald der Binder verdampft ist, wird das Teil auf eine hohe Temperatur gebracht, wodurch die Zwischenräume zwischen den Partikeln beseitigt werden und die Partikel miteinander verschmelzen. Das Teil schrumpft isotrop auf seine Konstruktionsabmessungen und verwandelt sich in einen dichten Festkörper. Die gesinterte Dichte erreicht Produkteigenschaften, die gewalzten Materialen ähnlich sind.
Je nach Anforderung können bestimmte Endbearbeitungen am gesinterten Teil vorgenommen werden. Zum Verbessern der Eigenschaften kann eine Wärmebehandlung wie bei jedem anderen Metall durchgeführt werden. Jeder mechanische Bearbeitungsvorgang kann ausgeführt werden, um Toleranzen zu erreichen, die genauer sind als diejenigen, die das Verfahren bieten kann. Plattierungen und Beschichtungen können aufgrund der hohen Materialdichte leicht angewandt werden. Zahlreiche mechanische Montagetechniken wie z.B. Schweißen und Kaltbearbeitung können ebenfalls erfolgreich angewandt werden.