金属射出成形は、金属元素で作られた工具を製造するための技術です。金属射出成形の工程は、一般的にその略称であるMIMと呼ばれます。MIM製造技術の最初のアイデアは、射出成形の成形と金属の強い機械的特性を統合することにあります。.

従来の鋳造技術では、金属を液体状態にして鋳造を行う必要がありますが、金属射出成形に使用される金属粉末は、はるかに低い温度で成形作業を可能にします。材料の違い、特にMIM原料や成形工程の融点以下の温度のため、完成品を製造するにはいくつかの追加工程が必要です。これは大量生産に適した小型金属部品の製造方法です。成形段階は非常にシンプルな工程です。.

金属射出成形の生産工程

 金属射出成形の生産段階は、4つの簡単なステップに分かれています。手順間には多くの違いがありますが、以下にその概要を示します。

• 交差受粉

最初のステップは原材料の混合［バインダーと粉末］です この良い混合物。粉末と高分子結合剤のこの混合物はフィードストックと呼ばれる。.

MIMプロセス全体は、基本的に原料の効果と状態に基づいています。原料自体がMIMモードにおいて非常に重要な役割を果たすため、原料の詳細は最初から最後までのすべての工程に影響を与えます。.

• 注射 

ジオメトリ部品を作成する第二のステップは「インジェクション」と呼ばれます。.

この操作は、バインダーの融点を上回るように原料温度を上げることから始まり、プレスが原料を金型容量に押し込む。.

T入り口ポイントはゲートと呼ばれ、切り取られ、金型が開かれて緑色の部分を取り出す。原料の粘度は薄められ、詰め込み時の負荷圧力が軽減される。また、温度や原料のコンクリート負荷に依存している。. 

• 脱脂 

生産段階の第三段階 金属射出成形 デバインディングです。この工程はバインダーを除去し、主要な密度を高めるために部品にエネルギーを与え、取り扱いを容易にします。よく使われる方法は、溶媒抽出、ウィッキング、熱分解の三つです。.

脱脂工程は、MIM生産における重要な判断段階です。成功はバインダーの除去の丁寧さにかかっています。脱脂中、成形された塊は、内部からバインダーが切り離される際に生じる応力に直面しながらも、その形状を維持しなければなりません。. 

• 焼結 

焼結は最終段階であり、部品が最終密度に達する工程です。位置は炉内のセッターに置かれ、還元または中間雰囲気にさらされます。雰囲気は材料の融点直下で特定のプロファイルに従って発生します。.

焼結サイクルは、一般的な焼結と似ています。外部エネルギーの除去が主な推進力です。その結果、微小な原子でできた部品は、より少ない力で密度を高めることができます。. 

MIMと機械加工の違い

比較可能性に関して、MIMは仕上げ済みの要素に関して機械加工ツールと良く一致する可能性があります。一般的に、MIM要素は機械加工部品と同じように使用でき、医療、航空宇宙分野で、場合によってはMIMツールが機械加工部品により近い外観を持つこともあります。ただし、実際には、MIMは機械加工では解決できない精度要素に多くの利点を提供します。.

孤立ジオメトリ

MIMは個別のジオメトリと複雑さの能力を提供します。機械加工は制限された複雑さ、作業性、設計の自由度を示し、多重要素の機械加工はしばしば難しいです。詳細がより複合的になるにつれて、MIMはよりコスト効率的になります。なぜなら、工具が複雑になるほど、生成にかかる機械時間が増えるからです。.

力と生産 

両方の方法は高品質な工具を作り出しますが、MIM要素は機械によるストレスや中間力を受けず、これが時間とともに変形や潜在的な工具の誤作動を引き起こす可能性があります。MIMツールは従来の成形機を使用して成形され、その後、ワックスが溶解されるキルンに入れられ、堅固で固体の部品が残ります。.

金型寄与 

MIM要素を製造する際、工具の関与は一般的に金型寄与に制約されます。これは、金型や工具が複雑であるため、要素の難易度に対して一つの前進コストの制約があることを意味します。機械加工の場合、複雑さを追加すると、新たなコストと作業時間が工具コストに加算されます。.

素材の切り屑

素材の切り屑はMIMプロセスでは発散しません。これは重要であり、なぜなら、切り屑に対して支払う必要があるからです。MIMプロセスでは、その切り屑を他の用途に使えるお金を節約できます。.

寸法 

MIMは寸法の拡大においてより能力があります。機械加工は複合工具の製造に時間がかかるため、週に10,000から20,000のデバイスに進めたい場合、より多くのCNC機械を購入して寸法を拡大する必要があります。.

理由：金属射出成形を選ぶべき理由 

金属射出成形プロセスを採用する理由はいくつかあります。その中には：

1- この方法は、良好な比率で成形できる複合ジオメトリ角度を持つ素材から部品を作ることができ、機械加工なしで正確に成形できます。. 

2- MIMは高い生産速度を持ち、金型が製造され、プロセスパラメータが最適化されると、部品のリードタイムを短縮できます。. 

3- この方法は、代替作業の数が少なく、高い製造速度により素材のコストを削減できます。.

4- 金属射出成形で製造された部品は、鋳造よりも高い因果関係と自由度を持ちます。これは、粉末射出成形の方がより予測可能であり、インレットサイズの結果も鋳造素材よりはるかに小さいためです。.

金属射出成形のいくつかの利点は何ですか

金属射出成形は他の製造技術に比べてさまざまな利点があります。金属射出成形技術は過去25年間で大きく進歩しており、その成熟度は提供される要素、化合物、寸法、複雑さの増加を示しています。.

金属射出成形のプロセスには以下のような利点があります:

• 価格構造的に高容量の複合工具を生産します。.
• コスト鋳造と比較して製造時間を短縮
• 機械的効果は鋳造や他のPM工具の使用においてより熟練しています
•  主要原子の寸法と高い焼結硬度
• 鍛造された複合材料に平行した素材
• 広範な事前複合材料およびマスターコンパウンドが入手可能
• 仕上げ作業の最も低いレベル 
• 射出成形は高い量の一貫性と複合工具を可能にします。ただし、入口と障壁の位置、結合線、囲いの遷移、壁の大きさ、ヘッドスケッチなどに注意を払い、放出を容易にし、正確な工具を得る必要があります。.

結果 

金属射出成形プロセスの最適化は非常に労力を要し、長時間かかる作業です。簡単で短い計算では最適なパラメータを導き出せず、あくまで方針として機能します。最適なパラメータを見つけること自体が一つのプロセスです。.

最適化の役割は最も事実に基づき、完全にスキャンと欠陥の特定に依存します。分析は、MIMパラメータの最適化が明確なワークフローを追求することを結論付けます。.