【技術】 新しい金属射出成形技術：μ-MIM、2C-MIMプロセスの紹介

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実際、それはあまり新しい技術ではありません。 生産に使用されています^_^

近年、微細部品や微細構造表面の大量生産に使用できる金属や合金の製造を目的として、微細金属射出成形プロセス（μ-MIM）が開発されています。 μ-MIM は、高温安定性、強度と靭性、および熱伝導性と磁性を備えた新しい材料など、マイクロ アプリケーション向けの金属と合金の可用性を大幅に向上させました。

さらに、プラスチックのマイクロ射出成形と比較して、μ- MIM によって開発されたバイメタル製造プロセスは、射出成形プロセス中に 2 つの異なる金属材料を一緒に接続すること (バイメタル共射出) を可能にします。

小さな編集者は、業界の作品からいくつかのコンテンツを抽出し、これら 2 つのプロセスの現在の状況を簡単に紹介しました。

1. バイメタル共射出 2C-MIM (Two-Component MIM)

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多孔質の表面と高密度の内部コア チタン インプラント

バイメタル部品の製造方法として、2C-MIM（Two-Component MIM）プロセスが開発されています。 2C-MIM プロセスの主な利点は、1 つの生産プロセスで、特性の異なる 2 つの材料を直接組み合わせることができるため、その後の接続作業 (溶接、リベット留め、締結​​アセンブリなど) を削減できることです。

2C-MIM が製造できる部品の範囲には、複雑な内部構造を持つ中空部品から柔軟な取り外し可能な部品まで含まれます。

すべての研究の目的は、機能性を高めたエンジニアリング部品を有利なコストで製造することです。 摩耗しやすい部品については、摩擦面などの重要な部分の局所的な補強にのみ硬質または耐摩耗性の材料を使用でき、その他の構造部品は比較的低コストの材料で作成できます。

バイメタル部品を製造するには、2 つの射出材料の射出成形形状を理解するだけでは十分ではありません。 重要なのは、2 つの材料が同じ炉内で同じ焼結雰囲気下で焼結できなければならないということです。 焼結時の収縮率が異なるため、剥離や割れの原因となります。 また、有害な相が形成されると、合金元素も境界に沿って拡散し、材料の性能が低下します。

【技術】新金属射出成形技術: μ- MIM および 2C-MIM プロセスの紹介

17-4共射出によって調製された PH/316L 複合材料の引張りサンプル

加工要素を調整することで、2C-MIM 部品の品質を最適化できます。 その独自の機能により、パーツはアセンブリ操作なしでさまざまな材料特性を持つことができます。 したがって、2C-MIM プロセスは、MIM 産業の応用市場を確実に拡大します。

2. マイクロメタル射出成形法（μ-MIM）

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マイクロインジェクションステンレス製反応容器

製品やシステムは小型化の傾向にあります。これは、複雑なシステムの構造や機能部品がますます小型化することを意味します。

これには、適切な物理特性を備えた高度な材料の使用だけでなく、集積機能の数を増やすために幾何学的特徴の微細化も必要です。

したがって、マイクロ部品またはマイクロ構造部品を製造するための非常に効果的で信頼性の高い方法を開発する必要があります μ-MIM によって製造されたマイクロ構造部品は、機械的特性、耐食性または高温の利点を得るためにプラスチック部品を置き換えるために使用できます。金属素材の性能。

この新しい製造プロセスの成功は、その競争力のあるプロセスが加工可能な材料または大規模な生産能力によって制限されており、カカオの代替となる μ-MIM がないという事実に基づいています。

LIGA 技術 (フォトリソグラフィーと電鋳の組み合わせ) は、一般に 2D ジオメトリにのみ適用可能であり、材料の選択において電鋳によって制限されます。

電気化学的マイクロ製造法、マイクロミリング、マイクログラインディング技術などのその他の技術はすべて、シリコンベースのマイクロエレクトロニクス産業から生まれ、1μm という小さな問題を解決する能力を備えています。ただし、3D パーツの大量生産には適していません。

ここで、μ を使用します。MIM によって生成されるマイクロ パーツのフィーチャ サイズは、5 μ m まで小さくすることができます。 しかし、部品の流動特性や形状などに応じて性能を最適化するために、MIMに必要なμ-サブミクロンまたはナノメートルの特殊な射出材料が完全に開発されました。

一般的に言えば、マイクロ パーツの場合、MIM は平均粒子サイズの約 10 倍の特徴を再現できます。これは特にマイクロ パーツに適用できます。 より小さな機能を製造したい場合は、より細かい粉末を適用する必要があります。 1μmの金属粉をご用意しました。 一部の粉末は活性が高すぎてこのサイズ範囲の粉末を生成できません (Ti など) が、特殊な噴霧によって生成しやすい金属粉末 (ステンレス鋼など) もあります。

粉末の粒径範囲が 1um 未満の場合、大表面積射出成形および粉末の脱脂によって引き起こされる問題に適応するために、特別な射出材料を使用する必要があります。

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マイクロインジェクション ステンレス ギアとインペラー

今？ μ-MIM はまだ培養段階にあり、一般的に 2C-MIM プロセスと並行して開発されています。 まず第一に、これらのプロセスは両方とも生産に使用されていますが、両方ともさまざまなマイクロ部品またはマイクロ構造部品の技術導入と実現可能性調査の過程にあります。

市場への参入を成功させるには、予備的な競争力のある研究開発目標が重要な作業ですが、業界の 2C に焦点を当てることによってのみ - μ- MIM が材料と製造プロセスを開発する可能性と、工学および技術の教育が組み合わされます。人員は、本当のブレークスルーを達成できます。