ものづくりトピックス

金属粉末射出成形（MIM）とは？

金属射出成形は、別名MIM（Metal Injection Molding）とも呼ばれ、プラスチック射出成形と金属粉末冶金の技術を応用して、複雑形状の金属部品をニアネットシェイプ（Near Net Shape）の状態で製造する技術のことを差します。10ミクロンレベルの微細な金属粉末を原料として、射出成形をするため、チタンやステンレスなど加工難易度が高い材料においても複雑形状に加工をすることができます。近年では自動車をはじめ、精密機械・電気機器・通信機器・医療機器の部品を製造する際に使用できる可能性があるということで、注目されている加工方法の1つであります。

鋳造・鍛造と金属粉末射出成形（MIM）の違いについて

同じく金型を使って加工をする鋳造・鍛造と金属粉末射出成形（MIM）の違いについて記載をしていきます。

鋳造は金型に溶かした金属を流し込んだ後、冷やして固める手法、また鍛造はインゴットを金型で挟み込み、プレスして引き延ばすことで形作る手法です。それに対して、金属粉末射出成形（MIM）は金属の粉末と樹脂を混ぜて金型の中に射出成型します。金属粉末のみであれば、固めることができないためつなぎの役割を担う樹脂を金属粉末に混ぜて射出成形し、成形体を脱脂・焼結をすることで加工をします。

 

 

金属粉末射出成形（MIM）の特徴について

次に、金属粉末射出成形（ＭＩＭ）の特徴についてご紹介いたします。特徴は以下でございます。

・難加工材でも複雑形状に加工することができる

超硬金属・チタン・ステンレス・タングステンなどの切削加工が困難な、いわゆる難加工材と呼ばれる材料でも、材料ロスの発生が無く製作することができます。切削加工では素材を削る必要がありますが、金属粉末射出成形（MIM）であれば、切り粉が発生しないためその分材料効率が良いと言えます。

・高精度での加工をすることができる

下記に金属粉末射出成形（MIM）の公差と表面粗さについてのデータを掲載いたします。鋳造の中でも比較的精度の高いロストワックスでも一般公差が±1％であるため、金属粉末射出成形（MIM）は非常に高い精度で加工することができると言えます。

 

【MIM公差と表面粗さ】

製品寸法              一般公差              特別公差

5以下                  ±0.07%               ±0.05%

5～10                  ±0.1%                ±0.08%

10～20                ±0.15%               ±0.10%

20～30                ±0.2%                ±0.15%

30～50                ±0.3%                ±0.25%

50～                    ±0.5%                ±0.3%

角度                     ±0.5°                ±0.3°

最小肉厚              0.8ｍｍ                0.3ｍｍ（局部）

平面度                 長さ×0.6%         長さ×0.3%

表面粗さ              Rmax6～8μm（Ra1.5～2）

“金属粉末射出成形（MIM）を選定する際の３つの基準と製品設計のポイント～MIM入門講座(3)”. minsakuみんなの試作広場. 2019/03/01.

https://minsaku.com/category01/post258/,(参照2021-06-29)

 

・大量生産が実現可能

金属粉末射出成形（MIM）は金型を使った製法であるため、大量生産が可能です。難加工材にも対応できるため、1つの部品を製作するのに多くの時間がかかっていたようなものでも、比較的短時間で製作することができます。

 

・コストダウンを実現

金属粉末射出成形（MIM）は、中間の加工工程を短縮することができるのでコストダウンにつなげることができます。複雑形状であればあるほど加工工程が増えるため、金属粉末射出成形（MIM）によるメリットを大きくすることができます。

 

 

当社に寄せられるお困りごととMIM部品の海外調達による課題解決事例

当社には、下記をはじめとした様々なお困りごとが寄せられます。

・試作コスト、量産コストを下げたい

・中国を含む海外の安価な部品を安全に使いこなしてみたい

・開発段階で量産コストを把握したい

・金型起工から量産まで最速で対応してほしい

MIM部品を中国調達に切り替えることでコストダウンを実現することができます。

■事例①

MIM部品を日本から海外調達に切り替えることで、量産コストを25％削減することができました。人件費ならびに加工費が日本と比較をして安価であったためコストダウンに成功することができました。

■事例②

MIM部品を日本から海外調達に切り替えることで、試作コストを50％削減することに成功しました。人件費ならびに加工費が日本と比較をして安価であり、金型の製作費用が半額となったためコストダウンに成功することができました。

■事例③

MIM部品を日本から海外調達に切り替えることで、量産初回納期を25％短縮することに成功しました。日本では2.5か月かかっていましたが、1.5か月に短縮することができました。中国では、交代制によるノンストップ生産で作業時間を確保しているため可能になります。

 

金属粉末射出成形（MIM）ならメタナビを運営する深江特殊鋼にお任せ下さい！

メタナビを運営する深江特殊鋼株式会社は、鋼材商社として全国規模の協力企業ネットワークを構築しております。そのためお客様の様々なご要望にお答えすることができます。材料の手配から加工、研磨、表面処理までの部品製作の一括対応に加え、試作品・多品種小ロット生産から量産品は当社にお任せ下さい。

 

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