4Dプリンティングに欠かせないキーテクノロジー -- 金属粉末射出成形技術

4Dプリンティングに欠かせないキーテクノロジー -- 金属粉末射出成形技術

重要なヒント: いわゆる 4D 印刷技術は、自動的に変形できる一種の素材です。 この自己変形可能な素材を水中に入れると、製品の設計に従って対応するパーツに自動的に折りたたまれます

いわゆる 4D 印刷技術は、自動的に変形できる一種の材料です。 この自己変形可能な素材を水に入れると、製品のデザインに応じて対応する形状に自動的に折りたたまれます。 斬新でマジカルじゃないですか！ 実際、真実は非常に単純です。 市場で人気の 4D プリンティング コンセプトのメインラインは「形状記憶合金」です。 形状記憶合金は、規則的な原子配列と0.5パーセント未満の体積を持つ一種のマルテンサイト変態合金です。 この合金は、外力の作用で変形します。 外力を取り除くと、特定の温度条件下で元の形状に復元できます。 100万回以上回復する機能を持つことから「記憶合金」と呼ばれています。 もちろん、それは人間の脳の思考記憶のようなものではなく、より正確には「記憶形状の合金」と呼ぶべきものです。 さらに形状記憶合金は、非磁性、耐摩耗性、耐腐食性、非毒性などの利点があるため、広く使用されています。 科学者たちは現在、チタン ニッケル合金、金カドミウム合金、銅亜鉛合金など、さまざまな記憶機能を持つ数十の合金を発見しています。

チタン・ニッケル合金をはじめ、数々の「形状記憶合金」の製造工程には欠かせないキーテクノロジー、すなわち粉末冶金技術があることを指摘しておく必要があります！

実際、粉末冶金分野の新技術として、金属射出成形 (MIM) は、複雑な形状のチタン合金部品を製造するのに適したプロセスになっています。

データは、金属およびセラミック粉末射出成形 (MIM) が金属およびセラミック部品の新しい製造技術であることを示しています。 1973年にカリフォルニア州のパーマテック社によって発明された新しい製造技術です。1980年代初頭には、多くのヨーロッパ諸国と日本でもこの技術の研究に多大な努力が払われ、急速に普及しました。 特に中期には、この技術は工業化以来急速な発展を遂げ、毎年驚異的な速度で増加しています。-1980 これまでに、米国、西欧、日本など10以上の国と地域で100社以上の企業がこの技術の製品開発、開発、販売に携わってきました。

粉末冶金の分野にポリマー射出成形技術を導入した新しい部品加工技術です。 この技術は、プラスチック産業における射出成形の原理を適用して、金属、セラミック粉末、およびポリマー結合剤を均一な粘塑性流体に混合し、射出機によって金型に注入し、結合剤を除去し、焼結して完全に緻密化します。様々なパーツを製作。

ここ数十年の間、金属射出成形（MIM）は、新しい粉末冶金技術として急速に発展しています。 適用できる材料系は、Fe Ni合金、ステンレス鋼、工具鋼、重合金、硬質合金、チタン合金、ニッケル基超合金、金属間化合物、酸化アルミニウム、ジルコニアなどです。粉末冶金分野の新技術（MIM）は、4Dプリンターのキーマテリアル「形状記憶合金」の作製に欠かせないキーテクノロジーです！

関連する研究統計によると、金属粉末射出成形用の材料は、初期の鉄ベース、超硬合金、セラミック、および不純物含有量に影響されず、ニッケルベースの超合金、チタン合金およびニオブ素材。 材料の応用も、構造材料から放熱材料、磁性材料、形状記憶合金などの機能材料へと発展しています。 材料構造も、単一の均質構造から複合構造へと発展しました。 金属加工射出成形技術は、異なる組成の粉末の同時成形を実現できるため、サンドイッチ複合構造を得ることができます。 たとえば、316L ステンレス鋼と 17-4PH 合金の組み合わせは、機械的特性の継続的な調整を実現できます。 粉末射出成形の重要な開発方向は、マイクロ システム技術と密接に関連しています。 マイクロシステム技術と密接に関係しています。 電子情報、マイクロケミストリー、医療機器などのマイクロシステムに関連する分野では、デバイスの小型化と機能の複雑化が進んでいます。 粉末射出成形技術は実現の可能性を提供します。 マイクロ射出成形技術は、従来の射出成形技術を改良したものです。 サイズと構造が1umの小さな部品のために開発されたフォーミング技術です。 基本的なプロセスは従来の射出成形と同じですが、原料粉末の粒子サイズは小さくなっています。 マイクロ射出成形技術を使用して、表面の微細構造の精度が10umのマイクロ流体デバイスと、サイズが350um〜900umのステンレス鋼部品が開発されました。 異種材料組成や複合構造の共焼結や共接続を実現し、磁性・非磁性、導体・非導体のマイクロコンポジット部品が得られます。

最近、4Dプリンティングのコンセプトの推測では、市場は「形状記憶合金」から「感光性樹脂」に始まり、将来的には「粉末冶金技術」の詳細な調査を実施する必要があります。

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