金属射出成形の新しいプロセスが知っておくべきこと: MIM

金属射出成形の新しいプロセスが知っておくべきこと: MIM

1. MIM部品は、金属加工および成形プロセスです

MIM（メタル・インジェクション・モールディング）とは、メタル・インジェクション・モールディングの略です。 金属粉末とそのバインダーを可塑化した混合物をモデルに射出する成形方法です。 厳選した粉末とバインダーを混合し、造粒し、射出成形した形状です。

2. MIM パーツ プロセス フローの手順

MIM パーツ プロセスは、射出成形設計の柔軟性と、精密金属の高強度および完全性を組み合わせて、非常に複雑な形状コンポーネントの低コスト ソリューションを実現します。 MIM部品工程は、独自の4つの工程（混合・成形・脱脂・焼結）に分けて部品・部品の製造を実現し、製品特性に応じて表面処理の要否を判断します。

 

ブレンド

 

微細な金属粉末は、正確な比率で熱可塑性樹脂とパラフィンバインダーと混合されています。 混合工程は専用の混合装置で行い、一定の温度に加熱して接着剤を溶かします。 ほとんどの場合、金属粉末粒子が接着剤で均一にコーティングされ、冷却されて顆粒 (原材料と呼ばれる) が形成されるまで、機械的混合が使用されます。これを金型キャビティに射出できます。

 

形にする

 

射出成形の設備と技術は射出成形に似ています。 粒状の原材料が加熱のために機械に供給され、高圧下で金型キャビティに射出されます。 冷却後、生の部品が形成され、脱型されます。 上記の全プロセスは、結合剤が約 200 ℃ で溶融する (金属粉末と完全に融合する) 場合にのみ実行できます。金型は、生産性を向上させるためにマルチ キャビティとして設計できます。 焼結中の金属部品の収縮は、金型キャビティ サイズの設計で考慮する必要があります。 各材料の収縮変化は正確で既知です。

 

脱脂

 

脱脂とは、成形品からバインダーを除去するプロセスです。 このプロセスは通常、いくつかのステップで完了します。 バインダーの大部分は焼結前に除去され、残りの部分は部品が焼結炉に入るのをサポートできます。

脱脂はさまざまな方法で行うことができますが、最も一般的なのは溶媒抽出です。 脱脂された部分は半透性であり、残留結合剤は焼結中に揮発しやすい。

 

焼結

 

脱脂された部品は、高温・高圧に制御された炉に入れられます。 コンポーネントはガスの保護下でゆっくりと加熱され、残留接着剤が除去されます。 接着剤が完全に除去された後、部品は非常に高温に加熱され、粒子の融合により粒子間の隙間がなくなります。 コンポーネントは、設計サイズに一方向に縮小され、高密度のソリッドに変換されます。 ほとんどの材料の場合、一般的な焼結密度は理論的には 97% を超えます。 焼結密度が高いため、製品の性能は鍛造材に似ています。

 

表面処理

 

特定の要件に従って、一部の部品は焼結後に表面処理が必要になる場合があります。 熱処理は、金属の物理的特性を向上させることができます。 高密度材料に電気めっきおよびコーティングを適用できます。 溶接または冷却処理を行う

 

テクノロジー。

 

プロセス ビデオ プレゼンテーション:

3. 通常、MIM 部品製品には次のような特徴があります。

 

複雑

射出成形と同様に、MIM 部品は形状設計に制限がありません。 MIM 部品は成形プロセスであるため、製品機能を追加してもコストが増加することはありません。MIM は、独立した部品を組み合わせて多機能製品にする理想的な方法です。 MIM 部品の設計ルールは射出成形に非常に近いため、ほぼすべての製品に適用できます。

 

精度

MIM 部品の正味成形精度の基準設計は、通常、サイズの ± {{0}}.5% です。 一部の特性のネット フォーミングは、± 0.3% に達することがあります。 他の技術と同様に、精度要件が高くなるほど、コストも高くなります。 したがって、品質が許す場合は、公差要件を適度に緩和することをお勧めします。 MIM部品の1回の成形では到達できない公差は、表面処理によって実現できます。

 

重量と寸法

MIM パーツは、重量が 100g 未満のパーツに特に適しており、50g 未満が最も経済的です。 ただし、重量が 250 グラムまでの部品も処理できます。 MIM 部品プロセスの主なコストは原材料であるため、MIM 部品は新しい技術によって部品の重量を可能な限り減らすことができます。 プラスチック製品と同様に、製品の完全性に影響を与えることなく、コアとブラケットによって部品の重量を減らすことができます。 MIM 部品は、部品の小型化と微細化に優れており、0.1 g 未満の重量を実現できます。 重量は制限要因ではなく、250mm を超える長さの製品も処理できます。

 

薄さ

MIMに最適な肉厚は6mm以下です。 外壁を厚くすることも可能ですが、工期や材料の追加によりコストが高くなります。 また、MIM では 0.5 mm 未満の非常に薄い壁も実現できますが、設計要件が高くなります。

 

収率

MIM 部品は非常に柔軟なプロセスであり、年間数千から数百万の生産需要を非常に経済的に実現できます。 鋳造部品や射出成形部品と同様に、MIM 部品では顧客が金型と工具のコストに投資する必要があるため、少量のバッチ製品の場合、コストの見積もりは通常影響を受けます。

 

原材料

MIM 部品は、合金鉄、超合金、チタン合金、銅合金、高融点金属、硬質合金、セラミック、金属マトリックス複合材など、多くの材料を扱うことができます。 非鉄合金のアルミニウムと銅は技術的には実現可能ですが、通常はダイカストや機械加工などのより経済的な方法で処理されます。

 

4. MIM 部品設計ガイダンス

MIM部品は、自動車、医療、電子、産業、消費など、さまざまな業界で広く使用されています。 製品には、自動車部品、航空宇宙機器、携帯電話、歯科用器具、電子ラジエーターおよび密閉パッケージ、電子コネクタ ハードウェア、産業用ツール、光ファイバー コネクタ、スプレー システム、ディスク ドライブ、医療機器、ハンドヘルド電動工具、手術器具、そしてスポーツ用品。

 

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