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開発を目指しています。コストを犠牲にせずに設計の自由度を高くしたいのです。従来の鋳造方法がもはや普及しなくなったとき、メーカーは製品を前進させるために他の成形工程に目を向けています。

粉末冶金(PM)に詳しい方はご存知でしょうが、部品は金属をダイで圧縮して焼結して作られます。 金属射出成形(MIM) は、金属粒子を用いる補完的なプロセスであり、より細かいものの、三次元設計の柔軟性を持つ高密度部品を製造します。

金属射出成形の違い

材料

粉末冶金と金属射出成形は同じ基礎粉末を使用し、カスタム合金の使用が可能ですが、材料の鍵となる違いは粒子のサイズです。PMに使われる粗い粉末は広く知られており、製造方法も安価です。MIMパウダーははるかに小さいため、そのサイズ帯での製造過程とエネルギーは高価になります。

粉末金属のコストは、MIMとPM材料を比較する際の重要な要因です。MIMパウダーは細かいため、PMパウダーよりも一般的に高価です(-20ミクロン対+100ミクロン)。しかし、より細かい材料のため、MIMはかなり少ない多孔率を生み出します。

知ってた? PMは圧縮段階で全密度(密度85〜92%)を達成し、MIM密度は焼結(拡散結合)によって得られます。(95%+密度)

デザインの自由

エンジニアはMIMと従来のPMを混同しがちです。なぜなら、両者は粉末金属から始まるからです。PMは高圧の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取り出せる単純な形状により適しています。ここでMIMは異なります。MIMでは、三次元設計の自由を可能にする幾何学的制約はほとんど、あるいは全くありません。

MIMコンポーネントのその他の設計改善 点には以下が含まれます:

• 部品統合
• 均一な壁厚
• 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
• ナーリング、文字、ロゴ

物理的性質

MIMとPMのプロセスは似ているように見えますが、主な違いは完成品の最終特性、主に最終密度にあります。PMプロセスを使うと、粉末と工具間の摩擦により最終部品は不均一になりますが、MIM部品は全方向に均一になります。

さらに、MIMの焼結はPMよりもはるかに高い温度(2350-2500°F 対 1800-2000°F)で行われます。より大きなPM金属粉末と低い焼結温度が相まって、最終的なPM成分の物理的特性が低くなり、MIM成分は約2倍の強度を持ち、靭性と疲労強度も大幅に向上します。

金属射出成形が適切な選択なのはいつでしょうか?

より高価な原料や工具のコストを加えると、他のどの製造プロセスでも作れない高密度・高複雑部品の節約効果が実感できます。PMは単純な部品にとってコスト効率の良い代替手段かもしれませんが、MIMは二次的な操作を省く部品ジオメトリを生成できるため、大幅なコスト削減につながります。

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コンポーネントに統合することで大幅な節約効果を得ています。材料、設計、組立、物流面でのメリットを考慮すると、 MIMプロセスのさらなる節約効果が得られます。

OptiMIM - 金属射出成形メーカーのリーディングメーカー

すべてのプロジェクトで、より一貫した部品を効率的かつ低コストで提供することを目指しています。OptiMIurの目標は、二次加工などの二次工程に伴うコストを削減し、初回でネット形状を実現することです。そのため、大量生産に適した効率的な型を作り、コストのかかる加工や二次作業を避けるために、必要なだけ初期の複雑さを導入しています。