2020年12月27日日曜日

BASFの高流動性MIMフィードストックを掘り下げる

 MIMフィードストックの3要素、結合剤、潤滑剤、可塑剤を無視して、ほぼ結合材だけで設計されている独創的なMIMバインダーがBASFのそれである。成形性が悪いのであるが近年高流動性MIMフィードストックが開発されている。20年前のデータと比較すると流動性は2~3倍向上し,一般MIMフィードストックと同等の流動性に変異(進化)している。

SUS316L: MI値300-700g/10min(20年前)→1000g/10min(GPLUS)→1300g/10min(EVO)

17-4PH: MI値200-450g/10min(20年前)→1100g/10min(EVO)

MI値:メルトインデックス,Melt flow INDEX, MFRと同義,190℃,荷重21.6Kg、ダイス径は不明?


【珈琲ブレイ句】流動性が高くなった理由は、バインダーを増やしたわけではありません、むしろ高精度化を目指し(CSLを追求し)バインダー量は減らしているのです。ではなぜ、高流動化できたのか。ここからは推測ですが「高流動性のPOMを採用した」ためだと思います。実際に10年ほど前、高流動性POMが登場し少し実験を行ったことがあります。さらに発展して、今現在「超高流動性POM」が販売されています。「超」が付いています、ものすごいのです。となれば「可塑剤、潤滑剤を減らせる」と考えてもよさそうです。上の事例はBASFフィードストックの話しですが、通常のMIMフィードストックであっても次の改善開発のアイデアが考えられます。「結合材を高流動ポリマーに変更することで可塑剤や潤滑剤を減らす、あるいは融点の高いものに変更する。そうすれば、現状と同じ流動性でありながら、金型のワックス汚染を減らせる」かもしれません。

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2020年12月26日土曜日

MIMフィードストックに求められる成形性とは

 MIMフィードストックに求められる成形性を左右する特性を考える。

《モジュラス》高い方が、歪を回復する力は高いので保圧後の冷却収縮における、金型転写性が高くなる。

《粘度》低い方が成形しやすい。低温で成形できる。10^4poise以下。

《温度感応》温度に対する粘度変化は大きい方が成形で有利。可塑化&凝固をコントロールしやすい。

《擬塑性》射出速度を高くすると粘度が下がる。シェアシンニング性。


【珈琲ブレイ句】MIMが成形しやすいフィードストックを開発するためには何を指標にすればよいのか迷うところです。しかし、最近「そんなの関係ない」と考えるようになっている自分に気が付くのです。その原因は、ほぼポリマーだけのBASFフィードストック材料で、量産が行われているためです。強者(つわもの)のBASFフィードストックと比較すれば、一般のMIMフィードストックは、みんな同じ範囲の仲間と考えられるのです。多少の成形性の違いは、成形技術で簡単にカバーできるのです。

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2020年12月24日木曜日

水溶性MIMバインダーのあゆみ

水溶性MIMバインダーの代表的なものを表にする。






【珈琲ブレイ句】ふた昔前、寒天バインダーや、大手MIMメーカーが採用したQuick Set法などが水溶性MIMバインダーとして話題になっていました。今現在、生存しているのか絶滅しているのか? 確実に生きているものがひとつあります。それは、水溶性MIMバインダーとして進化し、量産工法として確立したPEGバインダーです。これは、上表にまとめたように、ゲル化を利用して水を固めるグループではなく、「普通のMIMバインダー」の仲間です。つまり「バインダーのひとつを水溶性のPEGに置き換えた」という話で通常MIM製法の守備範囲の技術です。水溶性バインダーの利点は、溶剤ではなく安全な水を使うところです。欠点は、粉末の酸化問題があるところ。従って採用されている材種は、ステンレス鋼、チタン合金など錆に強いもの限定です。MIMフィードストックメーカーのAMAZON? Ryer社のAquaMIMの鋼種を観てみると、やはり、ステンレス鋼、インコネル、チタン合金に絞られています。

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