金属射出成形

概要 金属射出成形

金属射出成形（MIM）は、プラスチック射出成形の多用途性と粉末冶金の強度と完全性を融合させた革新的な製造プロセスです。MIMは、高精度、優れた表面仕上げ、微細なディテールを備えた複雑な金属部品の製造を可能にします。基本的にMIMは、従来の方法では複雑すぎたり、製造コストが高すぎたりする金属部品の製造を可能にする。

この記事では、金属射出成形の世界を深く掘り下げ、その複雑さ、用途、利点などを探ります。ベテランの技術者であれ、好奇心旺盛な新参者であれ、このガイドはMIMの驚くべき能力についての貴重な洞察を提供します。

金属射出成形とは？

金属射出成形の核心は、微細な金属粉末をバインダー材料と混合して原料を作り、それを金型に射出することです。成形された部品は、バインダーを除去し、金属を高密度化するために、一連の脱バインダー工程と焼結工程を経て、最終的にほぼ100%の密度を持ち、優れた機械的特性を示す製品が得られます。

金属射出成形プロセス

MIMプロセスは、いくつかの重要なステップで構成されている：

1. 原料の準備： 微細な金属粉末を熱可塑性バインダーと混合し、均質な混合物を形成する。
2. 射出成形： 原料を加熱し、金型に注入して所望の形状を形成する。
3. 脱バインダー： バインダーは、通常、溶剤または熱プロセスによって成形部品から除去される。
4. 焼結： 脱バウンドした部品は、制御された雰囲気の中で加熱され、金属粒子を融合させ、最終的な密度と強度を達成する。

MIMに使用される金属粉末の種類

MIMには様々な金属粉が使用され、それぞれにユニークな特性と利点があります。ここでは、このプロセスで一般的に使用されている10種類の金属粉末を紹介します：

1. ステンレススチール316L： 耐食性と高強度で知られ、医療や食品産業用途に最適。
2. ステンレススチール17-4PH： 優れた機械的特性を持ち、熱処理により硬度と強度を向上させることができる。
3. カルボニル鉄粉： 高純度で優れた磁気特性を持つ。
4. ニッケル合金718： 高い強度と極端な温度や腐食に対する耐性を提供。
5. チタンTi-6Al-4V： 軽量で生体適合性があり、航空宇宙や医療用インプラントによく使用される。
6. 銅C11000： 導電性が高く、電気および熱用途に使用される。
7. インコネル625 優れた耐酸化性と耐食性を示し、高温用途に適している。
8. モリブデンTZM： 高温強度と耐クリープ性を持ち、航空宇宙や防衛に使用される。
9. コバルト・クロム合金： 高い耐摩耗性と生体適合性を持ち、歯科や整形外科のインプラントによく使用される。
10. 工具鋼M2： 高硬度で耐摩耗性に優れ、切削工具や金型に最適。

一般的な金属粉末の特性

の応用 金属射出成形

MIMは、複雑で高精度の部品を製造できることから、さまざまな産業で応用されている。以下はその代表的な用途である：

金属射出成形の仕様と規格

MIM用の金属粉末を選択する際には、品質と性能を確保するために様々な仕様や規格が考慮されます。ここでは、一般的な規格をいくつかご紹介します：

金属射出成形の利点

金属射出成形は、従来の製造プロセスと比較していくつかの大きな利点があります：

1. 複雑な幾何学： MIMは、他の方法では困難か不可能な複雑な形状を作り出すことができる。
2. 材料効率： このプロセスは、余剰原料を再利用できることが多いため、材料の無駄を最小限に抑えることができる。
3. 高精度： MIM部品は厳しい公差で製造されるため、二次加工の必要性を減らすことができる。
4. 費用対効果： 大量生産の場合、MIMは機械加工や鋳造よりも経済的である。
5. 優れた機械的特性： MIM部品は高い強度、密度、耐久性を示す。
6. 幅広い素材： 幅広い金属粉末を使用することができ、用途に多様性をもたらす。

金属射出成形の欠点

その利点にもかかわらず、MIMにはいくつかの限界もある：

1. 初期費用： 少量生産の場合、金型や原料の準備にコストがかかる。
2. サイズ制限： MIMは通常、100グラム以下の小さな部品に適している。
3. 脱バインディングの課題 脱バインダー工程は時間がかかり、欠陥を避けるために慎重な管理が必要である。
4. 焼結における複雑さ： 歪みや収縮のない均一な焼結を達成することは難しい。
5. 資料の制限 すべての金属がMIMに適しているわけではなく、特に融点の高い金属が適している。

金属射出成形と他の製造方法との比較

MIM用金属粉末のサプライヤーと価格

MIMパウダーの適切なサプライヤーを見つけることは、品質とコスト効率を確保する上で非常に重要です。ここでは、主なサプライヤーとおおよその価格についてご紹介します：

の長所と短所 金属射出成形

MIMの長所と短所を理解することは、その導入に関して十分な情報に基づいた決断を下すのに役立つ：

よくあるご質問

結論

金属射出成形は、複雑で高精度の金属部品を製造する上でユニークな利点を提供する強力な製造プロセスです。そのニュアンスや用途、利用可能な様々な金属粉末を理解することで、製造業者はMIMを活用し、コスト効率の高い方法で優れた結果を得ることができます。航空宇宙、医療、自動車、その他の産業など、MIMは金属部品製造の可能性の限界を押し広げ続けています。

より多くの3Dプリントプロセスを知る