金属射出成形MIM金型設計

MIM（金属射出成形）のための金型の設計は簡単な任務ではなく、公役の请求が厳しく、複雑な詳細な問題に特に注重する须要があり、これらのすべては氷山の頂上に登るように、很是に困難である。
高い公役精度、バリなし、超高外表品質、これらのすべての基準は金具ダイカスト金型の製造過程で満たさなければならないいくつかの请求である。間違いなく、このレベルを達成できる金型メーカーはいくつかありますが、極めて少ないです。しかし、この業界を選んだ会社にとっては「好处がある」。David Lewis Sr.氏はMatrixツール社（PAのFairview地域）の社長で、射出成形型と金属ダイカスト型（MIM）を生産する金型メーカーで、無線通讯、医療、電子/電気、自動車、個人保護品業界に金型を供给しています。Lewis氏は「同社は最后は紧密射出成形品を生産していたが、後にMIM金型の生産に従事した」と話した。
Lewis氏の経験によると、MIM金型の構造は中小型部品の生産に最適である。Matrix社は医療機器業界に大きく貢献しており、同業界で利用されている内科医療機器の部品分量は0.15「23.4 gの間。「他の部品には、時計カバー、伝動歯車、金属切削东西、クランプ、ノミチップが含まれており、60 gまでの分量がある」と述べ、「ゴルフクラブヘッドの交換部品など、より大きな部品があることは知っている。要するに、射出成形型と金属ダイカスト型の製造は品質とサービスに対しても高い请求がある」と述べた。Karl Hens氏は、之前はMedSourceテクノロジー（ミネソタ州ミネアポリス市）の技術副社長だったLewis氏の見解に共感している。エンジニアリング設計、製品開発、生産サービスを供给するプロバイダであり、医療機器業界にサプライチェーン办理ソリューションを供给しています。「MIM金型メーカーを求める時、私はまずその規律性と組織性がどうであるか、大きな工場であるか、ISO規格を採用するか、そのすべてのプログラムが規範化されているかどうかを見なければならない」と彼は言った。「MIM金型製造のような複雑なことに関連して、金型メーカーが組織的な才能を持っていないと、災害に見舞われます。品質が鍵であり、さらに困難なのは、私たちは医療業界に従事しており、敏捷かつタイムリーな発売が主要です。そして、私たちも敏捷な回転を望んでおり、品質と缓慢な回転を満足させるのは往々にして困難であることが多い」。
MIMの基礎知識「まず、MIM金型の設計には良い計画が须要だ」とLewis氏は指责する。「これは成否の基礎であり、鍵であるからです。加工生産における金型の地位ずれを避免するための優れた冷却水ラインレイアウトと分離ラインロック装配、キャビティとコア側壁を杰出に撑持する金型フレーム、特定の部品の離型に適した体例を含むべきです」「MIM金型の根基構造は射出成形型と似ており、わずかな破例しかありません」とLewis氏は付け加えた。「その中には、キャビティとコア鋼材、閉角継手とスライダの選択、资料に杰出な流動性を持たせる流路システムの設計、シャッタの地位、通気深さ、プレス成形領域の外表品質、キャビティとコアの詳細に応用されるめっき層の正確な選択が含まれている」とHens氏はこれらの観点を詳しく述べた。「多くの金型製造業者は設計図に基づいて金型の製造を開始するので、金型を製造する際には、メカニックや成形労働者に多くの自在度を与えて詳細な設計を行っています。しかし、この体例は普通的にMIM金型の製造には無効です」と同氏は言う。「金型製造業者とMIM成形労働者は、金型のレイアウトを観察するのではありません。彼らの主な任務は、詳細な図面のセットを研讨し、観察することです。金型の后面細部設計に費やす時間が多ければ多いほど、金型が胜利するまでにかかる時間は少なくなります。細部設計には、金型部品资料の選択、金型とキャビティの公役、外表品質とコーティング、シャッタと流路のサイズ、通気口の地位が含まれます。セットサイズ、圧力センサ地位。MIM金型の胜利した製造において、離型と冷却は主要な問題となっている。」
1.キャビティ/コアに利用する鋼材
Lewis氏によると、キャビティ/コアに利用される鋼材は、プレス成形资料による摩耗に耐えられるはずだ。「プレス成形複合资料と打仗する鋼材（シャッタと流路を含む）は、D-2やA-2东西鋼のような耐摩耗性の高いクロム含有量と高硬度东西鋼で作られなければならない」と彼は評価した。MIM金型の资料は、很是に重視する须要があります。
2.角/スライダを閉じる
「MIM金型製造プロセスでは、バリは深入な問題であり、成形作業者にとって実質的な問題である」とLewis氏は言う。「このような問題を避免するためには、すべての閉鎖角と摺動領域の杰出な共同が主要であり、それだけで良質なMIM部品を生産することができる。金型メーカーは三角法を用いて転がり寸法を計算し、その後この知識を応用して陰、陽面鋼材の閉鎖角を検査し、彼が計算した寸法の±0.0001公役の範囲内に収まるようにしなければならない」MIM金型の供給部品はバリに敏感で、バリが発生しやすいため、普通的に坚持する须要がある公役は金型にとってかなり正確である。「プラスチック部品にバリが発生すると、バリは簡単に撤除されますが、金属の場合は刃先のようにバリが問題になります」と彼は説明した。「バリが発生しない金型を作らなければなりません」
3.通気口の深さ
Lewis氏は、さまざまな金型において、プレス资料から発生する外部ガスを放出するためには、杰出な通気口を採用することが主要だと説明している。MIM金型は通気口の深さにおいて射出成形型と大きく異なることを指责した。「典范的なプラスチック金型は、その成形樹脂によっては0.0005"0.002 in（1 in=25.4 mm）の深さの通気口があちこちにあるかもしれないが、MIM金型はこれらの通気口の奥に必ずバリが生じる」と説明し、「MIM金型の通気口の深さは普通的に0.0001"0.0002 inの間にあるが、選択することによって複合金属资料を成形することによっても変化する能够性がある」とHens氏によると、良い供給物はその後の凝结過程で収縮率が極めて低い。「外形坚持力をできるだけ強化するために、金属粉末充填剤を大批に利用しており、その利用量は体積の70%に近いことが多い」と説明した。「高充填フィードの杰出な流動性を得るために、低份子量の份子と結合剤を採用し、MIMフィードに高いバリ感度を発生させ、多くの充填ナイロン资料が示す特征と類似している。パラフィンとポリエチレン/グリセリンフィードはアセチルフィードより良い特征を持っているが、高いバリ感度に影響を与える」
4.研磨
MIM部品のもう1つの主要な領域は、プレス成形領域の外表品質である。「キャビティ領域からの離型は、成形中に収縮率が極めて低いため、キャビティとコア东西鋼の外表品質に大きく依存する」と同氏は述べた。「接着剤资料がポストプレス成形プロセスによって抽出されない限り、金属成形品の収縮は実際には起こらない。そのため、プレス成形領域の研磨は很是に主要である。普通的に、プレス外表は600複合仕上げに達するべきであり、少ない場合にはダイヤモンド仕上げに達する须要があるかもしれない」
5.めっき
「クロムやニッケルのような高硬度めっき層は、プレス金具の離型過程での効率を高め、高研磨外表を結合することで、より良い効果をもたらすことができる」とLewis氏は説明する。「クロムやニッケルには放出剤が增加されているタイプがあり、その目标は離型特征を高めるためだ」。
学習曲線
根基的な知識を身につけた後も、考慮してから順序を追って漸進的に学習する须要がある因素が増えています。射出成形型の設計経験は、徐々に蓄積する须要がある。Hens氏によると、MIMのもう一つの挑戦は原资料から来ており、普通的に供給される资料を指す。その外部には很是に微細な金属粉末が多く含まれているため、体積の70%近くになることが多い。「金属粉末が最終的な部品を作ったのです」と彼は説明した。「プラスチック部品は金属粉末に流動性を高め、射出成形後にすべて撤除します。粉末は少し磨擦性があるので、硬い东西を用いて高い主軸回転速率で加工しなければなりません。多くの金型業者は高速任务機械がないため、アブレーション体例で加工するしかありません。しかし、MIMには緊密な公役が须要なため、粗い外表品質を残すことはできません」

Hens氏(shi)は、異なる金(jin)(jin)(jin)属(shu)は根基的に同(tong)じ金(jin)(jin)(jin)型製造(zao)要(yao)件を持っており、異なる収(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)率(lv)を挿入(ru)(ru)する须要(yao)がある場合を除いては、と付け加えた。「ここでいうのは金(jin)(jin)(jin)型外部の収(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)率(lv)ではありません。部品が金(jin)(jin)(jin)型から離(li)脱(tuo)したときや加熱炉に入(ru)(ru)ったときにのみ収(sho▨u)(shou)縮(suo)(suo)(suo)現象が発生します」と同(tong)氏(shi)は説明し、「金(jin)(jin)(jin)型では収(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)率(lv)はほぼゼロに近(jin)く、1インチあたりの収(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)率(lv)は0.001 in未満であるため、金(jin)(jin)(jin)型での収(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)は極めて小さい」と説明した。また、Hens氏(shi)は最(zui)(zui)後(hou)の忠言(yan)をした。「経(jing)験によると、一(yi)部の金(jin)(jin)(jin)型工場では、彼(bi)(bi)らが直面している課題を認識する前に品質の悪い金(jin)(jin)(jin)型を製造(zao)していた」と彼(bi)(bi)は言(yan)った。「いつでも、ある金(jin)(jin)(jin)型工場がMIM工場のために最(zui)(zui)后の金(jin)(jin)(jin)型を製造(zao)した後(hou)、金(jin)(jin)(jin)型の設(she)計(ji)に加えて、すでに多(duo)くの時(shi)間(jian)がかかっています。普(pu)通的には、その結果、金(jin)(jin)(jin)型が良く、所(suo)定の作業目標(biao)を達成したか、最(zui)(zui)后の金(jin)(jin)(jin)型の試用を経(jing)た後(hou)、わずかな変(bian)更(geng)しかしていません。最(zui)(zui)后の金(jin)(jin)(jin)型の詳(xi♍ang)細(xi)を細(xi)かく阐发するのは轻易なようですが、それによって金(jin)(jin)(jin)型の細(xi)さ節(jie)は過度な自傲を生む。多(duo)くの時(shi)間(jian)と資金(jin)(jin)(jin)を費やして2つ目の金(jin)(jin)(jin)型を調整する場合も異常ではなく、再(zai)加工の問題に触れることが多(duo)い。その点(dian)、金(jin)(jin)(jin)型メーカーは道の厳しさを知(zhi)っていて、もし彼(bi)(bi)らがこの点(dian)でMIM金(jin)(jin)(jin)型を放棄(qi)しなければ、普(pu)通的には、その後(hou)に生産(chan)される金(jin)(jin)(jin)型は很是に優秀(xiu)になるでしょう」