金属粉末射出成形は、プラスチック射出成形と粉末冶金を組み合わせたプロセスです。ステンレス鋼やその他の低合金鋼を含む、精密で複雑な金属部品を、多くの場合大量に製造します。金属ブロックから不要な材料を除去する機械加工でも同様の合金を選択できますが、複雑な部品では費用対効果が低くなる場合があります。MIM以前は、鋳造できない部品には機械加工が主な選択肢でした。
金属粉末射出成形と機械加工の違い
完成部品の観点では、MIMは機械加工部品とよく似た特性を持つ傾向があります。通常、MIM部品は機械加工部品と同様に、航空宇宙、医療、銃器などの分野で使用でき、場合によっては外観も機械加工部品に非常によく似ています。しかし、金属粉末射出成形には利点があります。精密部品において、機械加工では実現できない利点を提供します。
独自の形状
MIMは、独自の形状と複雑性に対応できます。機械加工では、複雑性、柔軟性、設計自由度に制約があり、複雑な部品の加工が困難になることも少なくありません。部品が複雑になるほど、MIMの費用対効果は高まります。部品が複雑になるほど、製造に必要な加工時間が増加するためです。
強度と性能
どちらのプロセスでも強度の高い部品が得られますが、MIM部品は加工による応力や内部圧力を受けないため、経時的な変形や部品故障につながる可能性を抑えられます。MIM部品は一般的な成形機で成形された後、炉に入れられ、ワックスを計画的に溶融除去することで、強度の高い緻密な部品となります。
金型投資
MIM部品を製造する場合、部品の複雑さは通常、金型投資に関連します。つまり、複雑なのは金型またはツール自体であり、部品の複雑さに応じた初期費用が一度発生します。機械加工では、複雑さを加えるほど、部品価格に追加コストと加工時間が加算されます。
材料スクラップ
MIMプロセスでは、材料スクラップが無駄になりません。これは重要な点です。機械加工部品を調達する場合、顧客はそのスクラップ分にも費用を支払うことになります。MIMプロセスでは、他の用途に充てられる費用を支出する必要がありません。
生産能力
MIMは、生産能力の立ち上げ時により容易に拡張できます。機械加工では複雑な部品の製造に相応の時間がかかるため、週産10k個から20k個へ増産するには、生産能力を確保するためにCNC工作機械を追加購入する必要があります。MIMではその必要がありません。
その他の金属粉末射出成形の利点
MIMプロセスを活用すると、次の利点も得られます。
- 再現性
- サイクルタイムの改善
- 部品統合
- 二次加工の必要性低減
機械加工ではなくMIMを選ぶべき理由
プロジェクトの生産量と複雑さを考慮すると、MIMは一部の用途において機械加工よりも費用対効果の高い代替手法となります。MIMは、二次機械加工を必要としない複雑なネットシェイプ部品を製造します。適切な用途に適用することで、MIMは生産速度を高めながら、二次加工に伴う間接費を大幅に削減できます。
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