메탈 인젝션 성형과 분말 금속공학 비교

전 세계의 제조업체들은 항상 성능이 더 우수한 금속 부품을 만들기 위해 노력하고 있습니다. 그들은 비용을 희생하지 않고 더 많은 디자인 자유를 원합니다. 전통적인 주조 방법이 더 이상 적합하지 않을 때, 제조업체들은 제품을 발전시키기 위해 다른 성형 공정으로 전환하고 있습니다.

당신이 분말 금속공학(PM)에 익숙하다면, 부품이 금속으로 압축되어 다이에서 형성된 다음 소결되는 것을 알고 있을 것입니다. 메탈 인젝션 성형(MIM) 은 또한 금속 입자를 사용하는 보완적 프로세스입니다. 하지만 입자가 훨씬 미세하여 3차원 디자인 유연성을 가진 고밀도 부품을 생산하는 데 사용됩니다.

메탈 인젝션 성형의 차별성

재료

분말 금속공학과 메탈 인젝션 성형은 동일한 기본 분말을 사용하며 두 프로세스 모두 맞춤 합금 사용을 허용합니다. 그러나 재료의 주요 차이는 입자 크기입니다. PM에 사용되는 거친 분말은 널리 알려져 있으며 이를 만드는 경로는 저렴합니다. MIM 분말은 훨씬 작아서 그 크기 범위에서 만들기 위한 공정과 에너지가 더 비쌉니다.

분말 금속의 비용은 MIM과 PM 재료를 비교할 때 중요한 요소입니다. MIM 분말은 PM 분말보다 일반적으로 더 비쌉니다(미세한 입자: -20 마이크론 vs. +100 마이크론). 그러나 미세한 재료로 인해 MIM은 상당히 적은 기공률을 생성합니다.

알고 계셨나요?  PM은 압축 단계에서 모든 밀도를 달성합니다(85-92% 밀도) 반면 MIM의 밀도는 소결에서 오며, 이는 확산 결합입니다. (95% 이상의 밀도)

디자인 자유

엔지니어들은 MIM과 전통적인 PM을 혼동하는 경우가 많습니다. 두 방법 모두 분말 금속으로 시작하는 사유 때문입니다. PM은 고압 단축 압축에 의존합니다. PM은 다이 캐비티에서 쉽게 분리될 수 있는 단순한 형태에 더 적합합니다. MIM과는 다릅니다. MIM의 경우, 3차원 디자인 자유를 허용하는 기하학적 제한이 거의 없습니다.

 기타 MIM 부품에 대한 디자인 개선 사항은 다음과 같습니다:

• 부품 통합
• 균일한 벽 두께
• 코어 및 질량 감소
• 구멍 및 슬롯
• 언더컷
• 나사산
• 노브, 글자 및 로고

물리적 특성

MIM과 PM 공정은 비슷해 보일 수 있지만, 주요 차이는 완성된 부품의 최종 물리적 특성—주로 최종 밀도—에서 발견됩니다. PM 공정을 사용할 때, 분말과 공구 간의 마찰로 인해 최종 부품이 고르지 않게 되지만 MIM 부품은 모든 방향에서 균일합니다.

또한 MIM 소결은 PM보다 훨씬 높은 온도에서 발생합니다(2350-2500°F vs. 1800-2000°F). 더 큰 PM 금속 분말과 낮은 소결 온도는 자연적으로 최종 PM 부품의 물리적 특성을 낮추며, MIM 부품은 약 두 배 더 강하고 기계적 강도와 피로 강도가 현저히 더 좋습니다. 

메탈 인젝션 성형이 적합한 경우는 언제인가요?

더 비싼 원자재와 도구에 대한 비용을 추가하는 경우, 다른 제조 공정으로는 만들 수 없는 고밀도, 고복잡성 부품에 대한 비용 절감을 실현합니다. PM은 단순한 부품에 대한 비용 효율적인 대안이 될 수 있지만, MIM은 2차 가공을 없앨 수 있는 부품 기하학을 생성할 수 있어 상당한 비용 절감을 가져올 수 있습니다.

우리 고객들은 두 개 이상의 하위 구성 요소를 하나의 단일 MIM 구성 요소로 결합할 때 상당한 비용 절감을 경험합니다. 추가적인 비용 절감은 재료, 디자인, 조립 및 물류 MIM 프로세스의 이점를 고려할 때 찾아볼 수 있습니다.

OptiMIM - 선도적인 메탈 인젝션 성형 제조업체

모든 프로젝트에서, 우리는 더 일관된 부품을 더 효율적으로 더 낮은 비용으로 제공하는 것을 목표로 합니다. OptiMIM의 목표는 기계 가공과 같은 2차 공정과 관련된 비용을 없애고 첫 번째 생산에서 순형상을 실현하는 것입니다. 따라서 우리는 대량 생산에 더 효율적인 금형을 제작하고, 비싼 기계 가공 및 2차 작업을 피하기 위해 필요한 만큼의 복잡성을 사전에 구축합니다.