純国産MEXで世界を目指す「Kinki-One」がんばれ

「 Kinki-One」とは、私が勝手に作った応援句だ。応援しているのは、「純国産MEX完全ワンテーブル化」を目指す「近畿の産学共同実用化研究」である。近畿だけ（ワンテーブル）で、MEXの金属AMの全工程を完結できる。このメンバーは、フィードストックが第一セラモ、FPF装置がエス・ラボ、脱脂焼結が島津産機システムズ、そして中心が近畿大学（京極先生）である。

【珈琲ブレイ句】実は第一セラモさんへ島津さんを紹介した小さなお節介屋が私なので、本格的なプロジェクト発表には感激しました。少し後発の日本国がやるべき挽回戦略は、このコンソーシアムなのです。京極先生はMIMの泰斗なので安心です。世界のお客様を近畿に呼んでじっくりMetal-MEXを体験させ、帰りに京都を観光してもらうツアーができる日が来る。

「MEXで近畿へ行こう。 in Kinki One Table」絶賛応援中。とにかく期待でいっぱいです。

◆第一セラモ（滋賀）：CIM、MIMフィードストックメーカー。PMMA系3STD材。◆エス・ラボ（京都）：ペレットを使ったMEX、FPF装置製造メーカー。◆島津産機システムズ（滋賀）：真空脱脂焼結炉メーカー。3STDフィードストックを使えば、一次脱脂工程を省略し１炉で脱脂と焼結を行う装置。ニューフェイス：小型VHS-CUBE。

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Metal AMとMIMの両方対応できるVHS-CUBEは凄い

 MIM創世期から、MIM専用の脱脂焼結炉を継続して造り続けている島津産機システムズから、小型真空脱脂焼結炉VHS-CUBEが発表されている。この脱脂焼結炉は、MIMだけでなく、Metal AMのMIM-Like AM（MEX,FFF,FPF,FDMおよびBJTなどの脱脂焼結するもの）に使用することができる。なにが凄いのか、MEXのバンドルで付属する焼結炉と大きく違うところは４つ。

①量産炉VHSで蓄積された技術展開による設計。②安価（本格量産炉の5分の1）③脱脂能力が高い。④真空能力が高い。油拡散ポンプをオプションで装備すれば活性金属も焼結可能。

【珈琲ブレイ句】一番注目している「脱脂能力が高い」理由は、しっかりしたワックストラップが付属しているからです。ワックスだけを処理して回収率90％以上というプレゼン報告をしていました。こんな実験をするって！その意気込に感心するのです。もしワックストラップが無かったら、すぐにロータリーポンプの機能が低下して、炭素残渣が増えたり、還元も不足していきます。ワックストラップは神なのです。この神様のお陰で、MIM-Like AMだけでなく、バインダーが多いMIMにも使えるのです。さらに、一次脱脂と二次脱脂および焼結まで、１炉で完結させることもできるのです（3STD系＊フィードストックに対応）。2022/1/26-28のTCT展で実物が展示されるようですが、オミクロン＆マンボウのため不本意ながら今回は見学にいきません。でも自習はできます。webのカタログで・・　”VHS-CUBE”　で検索！

＊3STD法：三段階順次加熱脱脂法（Three-step sequential thermal debinding）。一次脱脂と二次脱脂および焼結までを１炉で完結させる。一般にPOM系フィードストックと呼ばれているものであるが，PMMA系のフィードストックも市販されているので，総称として3STD法とする。

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MIMの基本、レオロジーを掘り下げる

 MIMフィードストックのレオロジーを理解することは、成形条件の最適化および材料開発を行うために必要である。ポイントは４つ、　

１．MIM成形材料（フィードストック）は、非ニュートン流体の擬塑性流体である。これはせん断速度の増加により粘度が減少する（Share thinning）こと。

２．せん断速度と粘度は、LOGの世界で線形の関係である（下図）。粘度＝Ｋ・せん断速度^(n-1)　より、LOG粘度＝（ｎ-1）LOGせん断速度＋Log（K）

３．そのべき乗指数ｎは、n<1であり、小さい方が射出成形に適している（下図の①の方が②より良い）　グラフの傾きが（ｎ-1）に相当する。

４．MIMプロセスで許容できる最大粘度は、1000 Pa・sである。

【珈琲ブレイ句】せん断速度が小さい時に粘度が高くても、高速域でずり流動化挙動が高い（シェアシンニング性が高い、ｎが小さい）材料の方が射出成形には有利だとされています。ちなみに、キャピラリーフローが公開されているMIMフィードストックのべき乗指数ｎを計算すると、平均して0.3程度です。異端児であるBASFさんの材料のｎ値を読み取ると、それより大きなｎ値（約0.5）になりました。やはり、相対的に成形が難しいことがわかります。でも、普通の射出成形機で成形する場合、速度10％で、難なく10^3.78（1/ｓ）のせん断速度が出せるので、どんなMIMフィードストックでも安全条件地帯で成形することができます。

単位：　1 Pa・s ＝ 10 Poise ＝10 P＝ 10 g/cm・s

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