金属射出成形と粉末冶金の比較

世界中のメーカーは、常により高性能な金属部品の作成を求めています。彼らは、コストを犠牲にすることなく、設計の自由度を高めたいと考えています。従来の鋳造方法が通用しなくなったとき、メーカーは製品を前進させるために他の成形プロセスに目を向けています。

粉末冶金(PM)に精通している方なら、部品が金属を金型内で一緒にプレスして焼結して形成されていることをご存知でしょう。金属射出成形(MIM)は、金属粒子(はるかに細かい)を使用して、3次元設計の柔軟性を備えた高密度コンポーネントを製造する補完的なプロセスです。

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MIMの

材質

PMとMIMは同じベース粉末を使用し、どちらのプロセスでもカスタム合金の使用が可能ですが、材料の主な違いは粒子サイズです。PMに使われる粗い粉末は広く知られており、その製造ルートも安価です。MIM粉末ははるかに小さいため、そのサイズ範囲でそれらを製造するためのプロセスとエネルギーは、製造に費用がかかります。

粉末金属のコストは、MIM材料とPM材料を比較する際の重要な要因です。MIM粉末は、より微細であるため(-20ミクロン対+100ミクロン)、通常、PM粉末よりも高価です。ただし、材料が細かいため、MIMは多孔性を大幅に減らします。

ご存じでしたか? PMは圧縮段階ですべての密度(85〜92%の密度)を達成しますが、MIM密度は拡散結合である焼結に由来します。(95%+密度)

設計の自由度

エンジニアは、MIMと従来のPMが粉末金属から始まるため、しばしばMIMと従来のPMを混同します。PMは高圧一軸圧縮に依存しています。PMは、ダイキャビティから簡単に排出される単純な形状に適しています。これがMIMの違いです。MIMでは、3次元設計の自由度を可能にする幾何学的な制限はほとんどありません。

MIMコンポーネントのその他の設計改善には、次のものが含まれます:

• 部品の統合
均一な
• 肉厚コア
• リングと質量削減
• 穴とスロット
• アンダーカット
• スレッド
• ローレット、レター、ロゴ

物理的特性

MIMプロセスとPMプロセスは似ているように見えるかもしれませんが、主な違いは、完成したコンポーネントの最終的な特性、主に最終密度にあります。PMプロセスを使用すると、粉末とツーリングの間の摩擦により最終部品が不均一になりますが、MIM部品はすべての方向で均一になります。

さらに、MIMの焼結はPMよりもはるかに高い温度で行われます(2350-2500F°対1800-2000F°)。PM金属粉末が大きく、焼結温度が低いため、本質的に最終的なPMコンポーネントの物理的特性が低くなり、MIMコンポーネントの強度が約2倍になり、靭性と疲労強度が大幅に向上します。

MIMはどこに適合しますか?

高価な原料や工具のコストを追加すると、他の製造プロセスでは製造できない高密度で複雑なコンポーネントになると、節約を実現できます。PMは単純な部品の費用対効果の高い代替手段かもしれませんが、MIMは二次操作を排除する部品形状を生成できるため、大幅なコスト削減につながる可能性があります。

多くのお客様は、2つ以上のサブコンポーネントを1つのMIMコンポーネントに組み合わせることで、大幅な節約を実現しています。MIMプロセスに対する材料、設計、組み立て、およびロジスティックの利点を考慮すると、さらなる節約が見つかります。

下のグラフに示されているように、MIMをより経済的な製造の選択肢にするためには、ある程度の複雑さと量を考慮する必要があります。

大手金属射出成形メーカー

すべてのプロジェクトで、より一貫性のある部品をより効率的に、より低コストで提供することを目指しています。私たちの目標は、機械加工などの二次加工に関連する費用をなくし、最初からネットシェイプを実現することです。

そのため、大量生産に対してより効率的な金型を構築し、コストのかかる機械加工や二次加工を避けるために、前もって必要なだけ複雑さを投入します。

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