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を作り出そうとしています。彼らはコストを犠牲にすることなく、より多くの設計の自由を求めています。従来の鋳造方法がもはや通用しない場合、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) に精通している方は、部品が金属を圧縮して金型の中で形成され、その後焼結されることをご存知でしょう。 金属射出成形 (MIM) は、非常に細かい金属粒子を使用して高密度の部品を三次元設計の柔軟性を持って生産する補完的なプロセスです。

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、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のサイズです。 粗い粉末は PM で広く知られ、その製造ルートは安価です。 MIM 粉末ははるかに小さいため、サイズ範囲内での製造にかかるプロセスとエネルギーはより高価です。

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 粉末は通常 PM 粉末よりも高価です。なぜなら、それらはより細かいからです (-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 は著しく少ない孔隙率を生み出します。

ご存知ですか？ PM は圧縮段階で全密度 (85-92% の密度) を達成する一方、MIM の密度は焼結によって得られます—拡散接合です。 (95%以上の密度)

設計の自由度

エンジニアは、2 つとも粉末金属から始まるという点で MIM と従来の PM を混同することがよくあります。 PM は高圧一軸圧縮に依存しています。 PM は金型キャビティから簡単に排出できる単純な形状に適しています。ここが MIM の違いです。 MIM では、非常に少ない、もしくは全くない幾何学的制約があり、三次元設計の自由度を許可します。

その他の MIM コンポーネントの設計改善 には以下が含まれます:

• 部品の統合
• 均一な壁厚
• コアおよび質量削減
• 穴およびスロット
• アンダーカット
• スレッド
• ナッツ加工、文字、およびロゴ

物理的特性

MIM 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、主な違いは最終的な部品の特性、特に最終密度にあります。 PM プロセスを使用すると、粉末と工具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です。

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 (2350-2500°F 対 1800-2000°F)。より大きな PM 金属粉末と低い焼結温度の組み合わせは、最終的に PM コンポーネントの物理的特性を低下させ、MIM コンポーネントは約 2 倍強く、はるかに優れた靭性と疲労強度を持っています。

金属射出成形はいつ正しい選択なのか？

より高価な原料と工具にコストを追加すると、他の製造プロセスでは作成できない高密度、高複雑性の部品のコスト削減が実現します。 PM は単純な部品に対するコスト効率的な代替手段であるかもしれませんが、MIM は二次加工を排除する部品の形状を生産でき、これにより大幅なコスト削減が可能です。

多くの顧客は、二つ以上のサブコンポーネントを一つの MIM コンポーネントに統合することで、大幅なコスト削減ができることを発見しています。材料、設計、組立および物流 MIM プロセスの利点 を考慮すると、さらなるコスト削減が得られます。

OptiMIM - 主要な金属射出成形メーカー

すべてのプロジェクトにおいて、私たちはより一貫した部品を、より効率的に、低コストで提供することを目指しています。OptiMIM の目標は、機械加工などの二次プロセスに関連する費用を排除し、初めての段階でネットシェイプを実現することです。そのため、私たちは高ボリューム生産のためにより効率的な金型を構築し、高価な機械加工や二次操作を回避するために必要な複雑さを事前に盛り込みます。