2021年4月30日金曜日

バインダーが少ないPMがMIMより精度が悪い理由

 一般焼結部品PM(die compaction powder metallurgy)は粉末を金型(ダイ)に入れて加圧成形する。添加するバインダー量は、鉄系で約0.5wt%以下であり、MIMのバインダー量の10分の1と少ない。そのため成形収縮も少なく「PM成形体の精度はMIM成形体より約2倍高い」。しかし、焼結体の精度は逆転し、「MIM焼結体の精度がPM焼結体より5~10倍高くなる」 なぜそうなるのか。

その理由は「PM成形体の密度が斑で不均一、密度傾斜がある」ためである。なぜそうなるのか。それは、PMは2.5次元加圧のため肉厚の差が密度に影響する。厚い部位は密度が低く、薄い部位が密度が高くなるためである。

しかし、PM技術も発展しており、近年ではCNCサーボ利用の分割制御金型(ダイ)や回転ダイが開発され、この密度傾斜は改善されつつある。さらに、PMはサイジング技術(転造、再圧縮、焼結鍛造)によりMIMより精度を上げることもできる。ブッシュやギヤ等はMIMよりはるかに高い精度を実現させている。PMとMIMは互いに長所短所があり共存共栄の存在である。

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