2020年12月29日火曜日

MIM収縮率の推移と周辺技術

 近年MIMの収縮率は小さくなっている。MIMフィードストックメーカーの公開情報などをベースに世代の周辺技術との関連をまとめた。


【珈琲ブレイ句】調べてみると市販MIMフィードストックに、収縮率12.66%(M2)というものがありました。それもM2です。CIPベースの二峰分布混合?なのでしょうか、詳細不明ですが天晴れ・あっぱれ・素晴らしいことです。MIM黎明期には、金型の伸び尺は1.20(収縮率16.69%)が主流でした。これが常識だと思っていましたが、それは勘違いだったのです。バインダーが少なくなると射出成形が難しくなっていきますが、明らかに焼結精度は向上していきます。MIM高精度化のためにはバインダーのダイエットは必要なのです。

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2020年12月28日月曜日

成形材料と収縮率の関係(靴屋さんとお客さん)

 高級な靴屋さんに行くと、始めに足のサイズを計ってくれる。それから自分の足にフィットする靴を用意してくれる。決して「この靴に足の方を合わせてください」と言われることは無い。プラスチックの収縮率は、種類によって決まっているPPは1.2とかPEは3.0、POMは2.0など。その材質に合わせて金型は、伸び尺「1/(1-収縮率)」だけ大きく作られる。足に合わせて靴を造る高級靴屋さんのように。

MIMフィードストックも同じである。材料開発のたびに最適な収縮率が新生される。決して既存金型のために、既存の設計標準があるからという理由で、バインダーを足して収縮率を合わせる調整は行わない。 実は昔の自分がそうだったから反省も込め備忘録としてここに書きとめる。

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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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