臨界粉末量「Critical Solids Loading」を知る方法

【珈琲ブレイ句】臨界粉末量「Critical Solids Loading」の定義を復習しておきます。「粒子が外圧なしでできるだけ密に充填され、粒子間の全空間がバインダ―で充填される組成である状態」の金属粉末量です。

私が薦める方法は、「ラボプラストミルを使った混錬トルク法＊１」で調べる方法です。それも金属粉末にバインダーを加えていく方法が、クリティカル値（最大値）を発見しやすいです。ある大手フィードストックメーカーもこの混錬トルク法で臨界粉末量（バインダー量）を決めているという記事がありました流石です。

でも、ラボプラストミルを保有していない場合はどうするか、ひとつの方法はグリーン体の密度を測定する方法＊２です。さらに、CSLはタップ密度と比表面積の回帰直線で近似させる＊３ことができるので、暫定実験で採用することができます。

＊１、２、３の詳細は、MIM指南書　3.3.3 CSL測定法に載せています。

MIM指南書の目次をチラッと見る

　

【日曜MIM知るINDEX】【MIM指南書増補セルフ】

【いつでもオンデマンド講習会】　【MIM技術伝道士HP】

新しい着想の脱脂方法がおもしろい

これは新しい着想の脱脂である、考えつかなかった。名付けて「BASF-SS合体法」だ。中国の大学（マカオ大学と深セン科学技術大学）の研究論文がおもしろい。

バインダーの構成材料は、POM、SA、PW、EVA、PEである。これだけ見ればSS系バインダーであるが、一次脱脂がなんと硝酸触媒脱脂でPOMを除去し、二次脱脂・焼結をSingle-Step焼結炉で行っている。なんでこうなったのか、必然か偶然か、意図的なのか設備インフラの結果なのか、意図的であれば実に面白い。この研究はTi合金の研究であるので、もしかすると、この脱脂方法にした方が活性金属であるTi合金の機械的性質が向上するのかもしれない。

　　　PIM International 2019.12 vol.13 No.4　P36

【日曜MIM知るINDEX】【MIM指南書増補セルフ】

【いつでもオンデマンド講習会】　【MIM技術伝道士HP】

成形材料の再生材比率について掘り下げた

再生材比率は金型方案に依存するとした。これは再生材比率を、保有する金型の成形品（製品）体積とスプール・ランナの体積の平均比率にすれば再生材の仕掛を最小化できるからである。これは現場的判断であり科学的ではない。そこで、実際はどのくらいの再生比率がよいのか調べた。三菱エンジニアリングプラスティック社の技術データが分かりやすい。ひとつの指標になろう。

もし、再生材比率を３０％とすると、再生回数１回で再生材は３０％、再生回数２回でその再生材は３０％×３０％＝９％になる。つまり最初の再生材は再生回数のべき乗で減少していき、再生回数５回では最初の再生材は０．２％しか残っていない。

計算値のグラフを載せる。α＝物性保持率％　γ＝再生材比率％
再生材比率３０％のとき、物性保持率の低下は僅かであり再生回数２回以降ほぼ一定になっていることがわかる。再生材比率５０％での物性保持率は５％低下し再生回数５回以降一定へと飽和する。

《まとめ》
・物性保持率の低下を考えると再生材比率30～50％が現実的。
・古い再生材はべき乗で減少し、30~50%では、ほぼ物性が保持され飽和する。
・気にすべきことは再生材比率を一定（標準化）にすること。
・さらに再生材以外の「ゴミや油」の混入が気になるところだ。
「離型剤を使うことはご法度」であることは言うまでもない。

【珈琲ブレイ句】
このグラフは単なる計算による作図なので、実際の現場で使うには検証が必要です。バインダーが熱履歴で劣化する度合いは使用している樹脂、材料により各社で異なるためです。酸化防止剤の有無も課題になりそうですね。

【日曜MIM知るINDEX】【MIM指南書増補セルフ】

【いつでもオンデマンド講習会】　【MIM技術伝道士HP】