新しい金屬成形プロセスで知っておくべきこと MIM

 

発売日：[2024/12/1]
 

1.MIMは金屬加工成形技術である
MIM（Metal injection Molding）は、金屬射出成形の略稱である。金屬粉末とその結合剤の可塑性混合物をモデルに射出する成形方法である。選択した粉末とバインダーを先に混合し、混合物を造粒してから射出成形するために必要な形狀です。
2、MIMプロセスフローステップ

MIMプロセスは射出成形設計の柔軟性と精密金屬の高強度と全體性を結合し、極度に複雑な幾何構成部品の低コストソリューションを実現する。MIMプロセスは4つの獨特な加工ステップ(混合、成形、脫脂、焼結)に分けて部品の生産を実現する、製品特性に対して表面処理を行う必要があるかどうかを決定する.

こんごう
微細金屬粉末と熱可塑性プラスチック、パラフィン結合剤を正確な割合で混合した。混合プロセスは特定の混合裝置で行い、一定の溫度に加熱して接著剤を溶融させる。ほとんどの場合、金屬粉末粒子が接著剤を均一に塗布して冷卻された後、粒子狀（原料と呼ばれる）に形成され、これらの粒子がキャビティに注入されることができるように機械的に混合する。
せいけい
射出成形の設備と技術は射出成形と似ている。顆粒狀の原料は機械に送られて加熱され、高圧下でキャビティに注入される。この工程は冷卻後に離型し、約200°cの條件下で接著剤を溶融させる（金屬粉末と十分に融合させる）ことによってのみ行われ、金型は生産性を高めるために多腔に設計することができる。キャビティ寸法設計は、金屬部品の焼結過程で発生する収縮を考慮しなければならない。各材料の収縮変化は正確で既知である。
だっし
脫脂は成形部品から接著剤を除去する過程である。このプロセスは通常いくつかのステップに分けて完了します。ほとんどの接著剤は焼結前に除去され、殘った部分は部品を支持して焼結爐に入ることができる。
脫脂は様々な方法で行うことができ、最も一般的なのは溶媒抽出法である。脫脂後の部材は半透過性を有し、殘留した接著剤は焼結時に揮発しやすい。
しょうけつ
脫脂された部品は高溫、高圧制御された溶融爐に入れられる。この部品はガスの保護下でゆっくりと加熱され、殘留した接著剤を除去する。接著剤が完全に除去されると、部品は非常に高溫に加熱され、粒子間の空隙は粒子の融合によって消失する。部品は設計寸法に方向性収縮し、緻密な固體に変換される。ほとんどの材料では、典型的な焼結密度は理論的に97%より大きい。高い焼結密度により、製品の性能は鍛造材料と似ている。
表面処理
特定のニーズに応じて、一部の部品は焼結後に表面処理を行う必要がある場合があります。熱処理は金屬の物理的性質を高めることができる。電気めっき、塗裝は高密度材料に応用できる。溶接または冷卻処理技術を提供する。
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3、MIM製品は通常以下の特性を有する
複雑さ
MIMは射出成形と同様に、形狀設計に制限はない。MIMは成形プロセスであるため、付加的な製品特性はコストを増加させず、MIMは獨立した部品を多機能な製品に組み合わせる理想的な方法となる。MIM設計規則は射出成形に非常に近いので、ほとんどの製品に適しています。
せいみつせい
MIM正味成形精度の基準設計は、通常、寸法の±0.5%である。いくつかの特性の正味成形エネルギーは±0.3%に達する。他の技術と同様に、精度要件が高いほどコストが高くなるため、品質が許容される場合は許容要件の適度な緩和を奨勵します。MIMの一次成形では達成できない公差は、表面処理によって達成することができる。
重量と寸法
MIMは、重量が100グラム未満の部品に特に適しており、50グラム未満が最も経済的である。しかし、重さ250グラムの部品も処理することができます。MIMプロセスの主なコストは原材料であるため、MIMは新しい技術によって部品の重量をできるだけ減らすことができる。プラスチック製品と同様に、製品の完全性に影響を與えない條件下で、コアとブラケットを通じて部品の重量を減らすことができます。MIMは極小部品とマイクロ部品の面で突出しており、重量が0.1グラム未満であってもよい。重量は制限要素ではなく、長さが250 mmを超える製品も処理できる。
薄型化
6 mm未満の肉厚はMIMに最適である。厚い外壁でもかまいませんが、処理時間が長く、追加の材料が増加することでコストが増加します。また、0.5 mm未満の極薄肉対MIMも実現できるが、設計に高い要求がある
生産高
MIMは弾力性の高いプロセスであり、年間需要數千から數百萬の生産量は非常に経済的に実現できる。鋳造品、射出成形品と同様に、MIMは顧客が金型と工具に投資する費用を必要とするため、小ロットの製品にとっては通常、コスト試算に影響を與える。
げんりょう
MIMは、鉄合金、超合金、チタン合金、銅合金、耐火金屬、硬質合金、セラミックス、および金屬系複合材料を含む多くの材料を処理することができる。非鉄合金アルミニウム及び銅は技術的に実行可能であるが、一般にダイカスト又は機械加工などの他のより経済的な方法で処理される。
4、MIM設計指導
MIMは各自動車、醫療、電子、工業、消費などの各業界に広く応用され、製品は自動車部品、航空宇宙機器、攜帯電話、歯科機器、電子放熱器と密封包裝、電子コネクタハードウェア、工業工具、光ファイバコネクタ、スプレーシステム、ディスクドライブ、醫療機器、ハンドヘルド電動工具、手術機器と運動器材などを含む。
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