2022年5月11日水曜日

MIMの品質は成形工程で80%決まる

「 80%」とは20年間のMIM製造から体得した肌感覚の数字なので統計学的根拠はありません。ただ、『MIMの品質は成形工程でほとんど決まる』ことは事実です。寸法は成形密度に依存することは当然ですが、一番厄介なのは「内部不良による市場での破損」です。

過去に、工具部品で全数X線検査を行い数十%の出荷検査不良を出し続けたことがあります。応急対策として成形体に全数温間CIP処理*1を行ないました。この温間CIP成形体の全数X線検査および焼結体の全数X線検査の結果、温間CIPの不良改善効果は絶大でした。しかし、しばらくして温間CIP処理はやめました。廃止理由は、成形条件を改善したからです。その成形工程の改善は2つ。ひとつは成形条件を温間CIP風に改善したこと、二つ目は金型方案へ奇抜な改善を加えてフィードストック流動をコントロールさせました。その改善効果は完璧で全数X線検査を廃止することができました。

【珈琲ブレイ句】こんな経験をしてから、現場に深く入り込み、射出成形技術を勉強し直しました。そして、成形作業者のキーマンと仲良くなり次のような現場判断をやらないように説明し、守れる管理標準・帳票も作りました。

困った現場判断作業とは『寸法を小さくするために成形重量を小さめにする。スプールが抜けないので成形を軽く打つ。バリが発生するので射出重量(PV切替点)を小さくする。生産数を上げるために成形サイクル時間を短くする』など。優秀な作業者であればあるほど小さな改善(改悪?)を行います。

そのときに「MIMの品質は成形工程で80%決まる」を使い、「成形工程が一番重要だから勝手に条件(標準条件)を変えないでね」と説得しました。初期流動期間が終わり、安定した量産条件を変更(改善)するときは、安定品質が確認できるまで全数X線検査(検証)を行う覚悟が必要なのです(試作管理規定)。

蛇足:寸法が大きいのは金型寸法やフィードストックの問題? スプールが抜けないのはブッシュの表面粗さが悪い? バリが出るのは金型の摩耗? 金型管理が重要ですね。

*1 関連ブログ 温間CIP

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2022年5月9日月曜日

【お知らせ】ぷらすとす5月号の「抜き刷り」プレゼント

終了しました。

解説「Metal AMとMIMの共存共栄の時代」5頁

日本塑性加工学会誌「ぷらすとす」2020年5月号

私が担当した解説の抜き刷りを希望者に無料で郵送しています。弊所HPのアドレスへ「抜き刷り希望」と申し込んでください。

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2022年5月4日水曜日

2C-MIMの課題をまとめる

 2C-MIM(Two-Component MIM 二成分粉末射出成形)の課題をここにまとめておく。

《バインダーシステム》2成分のバインダーシステムは同じであること。理由:バインダーシステムが異なると熱膨張または熱分解挙動が異なり、金型内の成形冷却段階中や脱バインダー中に部品の欠損が発生するため。

《マテリアルロック》外コアと内コアのCoinjection構造の場合、外側が内側より若干大きな収縮率を与えることで、材料界面に圧縮強度を付加できる。しかし、その差が多きすぎると亀裂が発生する。

《2種材料の組合せ2つの課題》①材料の熱膨張係数の最適な選択が必要であり、焼結後の冷却中に材料界面に応力が発生し界面亀裂が発生する可能性がある。②焼結中の2成分界面の合金元素拡散が起こるため材料特性を劣化させる可能性がある。固相焼結、液相焼結、科学的に不適合であるか等事前に検討する必要がある。

関連BLOG

【珈琲ブレイ句】この2C-MIM技術は、かなりニッチな世界ですね。2部品を接合するなら、溶接、圧接、拡散接合、ロウ接、焼嵌め、鋳込み等が技術的に確立しています。したがって2C-MIMが差別化技術として活躍できる世界は、これら従来技術が使えない、寸法的に小さい部品、局所的に異材にしたい、3D的に複雑な形状などでしょうか。部品としての活用分野は、関連BLOGにある通りですが、付け加えると「高熱伝導率を局所的に向上させる」ものも考えられます。ケーススタディ:SUS316L+17-4PH(非磁性/磁性)、SUS316Lマスターアロイwith Fe+Fe(非磁性/磁性)、SUS316L+ステライト(タフ/ハード)、ポーラスMIM+通常MIM

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