MIMの接合について考える

複雑な部品で、金型で成形できない形状（ｱﾝﾀﾞｰｶｯﾄ）でも
MIMであれば形成することができる。
その方法は、「MIM部品の接合である」＊１
２部品以上の脱脂体（成形体）を仮結合して
焼結することで「拡散接合」させる方法である。

この方法の量産品はほとんど「同じ材質」であるが
「違う材料で接合はできるのか」と聞かれたことがある。

答えは　「異種材料でも接合はできる」

1997年の三浦先生の論文（粉体および粉末冶金1997-44-5）で
カルボニルFeとSUS304Lの接合実験が報告されている。
ここでは次の課題を上げている。
◆二種類の金属の収縮速度が異なるため、接合面が完全に接合できない。

他にも考えられる課題をあげると・・・
◆二種類の最適な焼結温度が必ずしも一致しないであろう。
　片方が焼結不足になったり、オーバーヒートになったりする問題。
◆収縮速度の差だけでなく、そもそも収縮率を一致させる必要がある。
　これは焼結温度に依存するので上記とセットで研究する必要がある。

《まとめ》
MIMによる２部品以上の接合は、同一材質（準同一材質）の時に
量産可能。
他材質の場合は、収縮速度の差や収縮率を一致させる課題を
クリアできれば量産化できる。ただし、最適な焼結温度は材質により異なるので
片方は中途半端な密度になる。

＊１　アンダーカットの形成方法にはもう一つ実用化技術がある。
それは　樹脂中子を使う方法である。

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MIMのStandard規格を調べた

・世界には　３種類のMIM材料標準・規格がある②

　1993年MPIF Standard35 が発行されてISO規格2012年ができるまで約１０年を要す
　→MIM３０年間の歴史から考えれば最近だ　

・インプラント用にコバルト合金とチタンの規格が作られている③④⑤

・超合金718は　中温タービン翼用？だと思われる⑥

・MIM規格のJIS化はまだ実現していない⑦

世界のMIMStandard

①用語：　MPIF　Standard 64

②MIM一般材料：３種類

　 MPIF Standard 35（1993）　/　 ASTM B883-15（1997）　/　  ISO 22068（2012）

③純チタン：ASTM　F2989-13（1997）　（外科用インプラント）

④Ti-6Al-4V：ASTM F2885-11（1997）　（外科用インプラント）

⑤Co-28Cr-6Mo：ASTM F2885-10（1997）　（外科用インプラント）

⑥超合金718：SAE AMS-5917 （HIP処理と溶体化および時効処理）

⑦日本の標準

　JPMA G 02‐1996 ＭＩＭ用語

　JPMA S 01-2014　金属粉末射出成形材料－仕様

  《追記》 JISがやっとできました。JIS Z 2551（2021）金属粉末射出成形材料-仕様

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MIMの誕生と日本のMIMメーカー

　

1972年にDr. Raymond E. Wiech Jr.はMIMを発明し、共同設立者(4名)としてカルフォルニアに『パーマテック社』を立ち上げ（1973年頃）、MIM量産技術を確立する。後に脱脂を加熱に変えた「ウイテック法（加熱脱脂）」を考えて独立(1981)する。（結局、創業者４名はライセンス分野を分け合って友好的に別々の道を歩み始める）
日本国内では・・・遅れること１０年・・・
国内メーカーは独自でMIMの研究開発を開始する、そこに「パテント黒船襲来」ウイテックからの特許抵触のアナウンスに恐れ、かなりの国内企業がウイテック法に傾倒すると、ウイテックジャパンを設立する。そこで一手にフィードストックを販売していく。しかしその中で特許に抵触しない製法を持つ企業も存在する。さらに元祖であるパーマテック法を採用した日本企業も２社『M社（現在休眠中）とJ社』あった。この3つ流れが今も続いている。 追加20190911：N社のAMAX法を忘れていました。溶剤脱脂でパーマテック法の亜流です。

　というわけでこの３つの流れの中で日本MIMメーカーはどのように発展したのか

①    元祖パーマテック法を採用した企業は、独自にフィードストックを開発

     溶媒脱脂であるため大物ができるようになる

②    ウイテック法を採用した企業は、標準カタログのフィードストックを購入

     加熱脱脂であるため小物中心で、企業間の品質の差がほとんど無い

③    独自製法の企業（国内最大メーカー）は、独自のフィードストックを開発
   （いろいろ発明あれど加熱脱脂が主流）トップを独走、業界を牽引していく

    

1980～1990年　（第一世代）鎖国的研究開発時代　各社独自に研究開発　　　　　　　              （今の３Dプリンターのようなインパクトがあったようだ）

　　　　　　　　1988年～大学等の研究論文も発表され始める

1991～2000年 　(第二世代）開国成長期　自力・他力でとにかく量産開始
　　　　　　　　パーマテック、ウイテックの基本特許・技術契約切れる
　　　　　　　　全く新しい工法出現。BASF法（触媒脱脂）など

                また、国内フィードストックメーカーも出現する

　　　　　　　　一方、後半には、MIM廃業する企業が出始める
　　　　　　　　1997年　MIM関係論文数ピーク22件

2001年～　　　 （第三世代）自然淘汰・進化時代
　　　　　　　　設備の老朽化と担当技術者定年に合わせるように撤退・統合
　　　　　　　　技術的（Q,C,D)に優位性のある企業がさらに発展する
　　　　　　　　スーパーアロイ（超合金）のMIM論文が発表される 

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