금속 사출 성형은 사출 성형 기술을 사용하여 금속 분말과 유기 바인더를 결합하여 매우 복잡한 구조의 금속 부품을 생산하는 혁신적인 제조 기술입니다. 이 가이드의 첫 번째 10%에서는 분말 야금과 플라스틱 사출 성형이라는 두 가지 기존 기술의 “결합'인 MIM 금속 사출 성형이 왜 필요한지 살펴봅니다.
이후 부품을 가공하고 소결하여 강도가 높고 복잡한 모양의 부품을 생산합니다. 대량 제조를 위한 솔루션으로서 MIM 금속 사출 성형은 다른 방법으로는 쉽게 해결할 수 없는 많은 문제를 해결하기 때문에 매우 빠른 속도로 성장하고 있습니다. 의료 기기, 자동차 어셈블리, 방위산업 또는 가전제품을 위한 복잡한 부품을 생산하는 것이 목표이든, 복잡한 형상과 우수한 재료 특성이 필요한 부품에 대한 탁월한 가치를 활용하기 위한 첫 번째 단계는 MIM 금속 사출 성형이 무엇인지 이해하는 것입니다.
정확한 사양이 필요한 글로벌 산업의 경우 숙련된 제조업체와 협력하는 것이 필수적입니다. 정밀 제조에 대한 자세한 기술 리소스는 다음에서 살펴볼 수 있습니다. plasticmold.net 그리고 plas.co.
MIM 금속 사출 성형이란?
간단히 말해, MIM 금속 사출 성형은 금속 분말을 압착하지 않고 사출 성형하는 방식입니다. 미세한 금속 분말과 플라스틱 바인더를 혼합하여 열과 압력을 가하면 재료가 반고체처럼 흐르게 됩니다. 이를 통해 기존 분말 금속 공정에서는 불가능했던 복잡한 3차원 형상을 만들 수 있습니다.
흔히 “프레스 앤 소결'이라고 불리는 기존의 분말 야금은 금속 분말을 가져다가 상단 및 하단 펀치를 사용하여 다이에서 고압으로 압착하는 방식입니다. 이는 훌륭한 공정이지만 2차원 형상으로 제한되며 재료 특성이 떨어질 수 있습니다. MIM 성형은 사출 성형의 360도 디자인 자유도를 활용하여 이러한 한계를 극복합니다.
자세히 알아보기 금속 사출 모델링
MIM 금속 사출 성형의 4단계 공정 주기
생산 주기 MIM 금속 사출 성형 서비스 는 일반적으로 고정밀 부품의 경제적인 제조를 보장하는 네 가지 중요한 단계로 분류됩니다. 각 단계는 최종 제품이 현대 엔지니어링의 엄격한 표준을 충족하도록 세심하게 제어되어야 합니다.
1단계: 배합 및 공급 원료 준비
금속 사출 성형 MIM 서비스 프로세스는 원자재 선택부터 시작됩니다. 구형 입자 모양을 보장하기 위해 가스 분무로 생산되는 미세 금속 분말이 기초가 됩니다. 이 분말을 열가소성 플라스틱 및 왁스 바인더와 비례 비율로 혼합하여 MIM 공급 원료를 만듭니다.
혼합은 열을 가해 바인더 재료가 각 금속 입자를 녹이고 코팅하여 균일한 혼합물을 생성합니다. 그런 다음 혼합물은 냉각되어 보관 및 운반이 용이하도록 작은 펠릿으로 변환됩니다. 공급 원료의 품질에 따라 최종 부품의 치수와 강도의 일관성이 결정됩니다.
2단계: MIM 성형(사출)
공급 원료 펠릿은 사출 성형 프레스로 공급되어 고압에서 부품의 형태를 형성합니다. 이 단계에서 MIM 성형 공급 원료는 플라스틱 바인더를 녹일 수 있을 정도로 가열되어 반고체 재료를 맞춤형 금형에 주입합니다.
이 단계에서 생산되는 부품을 그린 파트라고 합니다. 부품의 최종 형상을 가지고 있지만 향후 수축을 고려하여 훨씬 더 크며 부피 기준으로 약 40%의 바인더로 구성됩니다. 플라스틱 바인더로만 결합되기 때문에 상대적으로 깨지기 쉬우므로 구조적 손상을 방지하기 위해 조심스럽게 다루어야 합니다.
3단계: 디바인딩(기본 바인더 제거)
금속 사출 성형 MIM 서비스의 이 단계에는 바인더의 상당 부분을 제거하는 작업이 포함됩니다. 이는 용매 추출, 촉매 처리 또는 열 증발을 통해 이루어집니다. 1차 바인더가 제거된 부품을 갈색 부품이라고 합니다.
이 단계에서 부품은 “백본” 바인더에 의해 함께 고정되며 서로 연결된 다공성 네트워크를 갖습니다. 이 다공성은 최종 가열 단계에서 부품에 균열이 생기지 않고 남은 바인더가 가스로 빠져나갈 수 있도록 하기 때문에 매우 중요합니다. 솔벤트 기반 프로세싱은 대용량 MIM 서비스에 가장 경제적이고 효율적인 방법으로 간주되는 경우가 많습니다.
4단계: 소결(치밀화)
갈색 부품은 배치 진공로 또는 연속 분위기 용광로로 이동하여 이차 바인더를 제거하고 부품을 고밀도화합니다. 일반적으로 2300°F~2500°F(1260°C~1370°C) 사이의 고온에서 금속 입자가 서로 융합되고 확산됩니다.
이렇게 하면 바인더 재료가 남지 않고 밀도가 최소 97%인 100% 금속 부품이 생성됩니다. 이 단계에서 부품은 지정된 청사진 치수에 도달하기 위해 최종 “수축”을 거칩니다.
MIM 및 머티리얼 성능의 이점
MIM의 주요 이점 중 하나는 더 엄격한 공차와 향상된 밀도로 더 복잡한 형상을 자유롭게 설계할 수 있다는 점입니다. 금속 사출 성형 MIM 서비스는 움직이는 부품 수가 적은 더 단순한 도구를 만드는 기술을 활용하기 때문에 엔지니어는 더 높은 사이클 속도와 더 나은 비용 관리를 달성할 수 있습니다.
기계적 및 물리적 특성
이 방법으로 생산된 부품은 기계적 및 물리적 특성에서 업계를 선도합니다. MIM 서비스 소결 공정은 고밀도를 달성하기 때문에 최종 제품은 해당 단조 재료와 매우 유사한 재료 특성을 나타냅니다. 기존의 분말 금속 공정과 달리 MIM 성형 재료는 거의 95% ~ 99%의 단조 재료 특성을 달성합니다.
소결 구성 요소는 매우 다양한 용도로 사용할 수 있습니다:
- 기계적으로 작동: 초정밀 피처를 위해 드릴링, 탭핑 또는 CNC 가공이 가능합니다.
- 열처리: MIM 금속 사출 성형 재료의 경도와 인장 강도를 향상시킵니다.
- 표면 마감: 도금, 용접 또는 쇼트 블라스팅을 통해 거울 광택 또는 무광택 질감과 같은 다양한 미적, 기능적 마감을 구현할 수 있습니다.
내 파트가 MIM 서비스에 적합한가요?
부품이 MIM 서비스에 적합한지 판단하기 위해 엔지니어는 재료 성능, 부품 비용, 생산 수량, 형상 복잡성 등 네 가지 요소의 교차점을 찾습니다. 애플리케이션이 이 네 가지 범주의 교차점에 가까울수록 금속 사출 성형 MIM 서비스에 더 적합한 애플리케이션입니다.
| 기준 | MIM 호환성 |
| 무게 범위 | 스위트 스팟은 0.20g~30g이며, 최대 100g까지 가능합니다. |
| 벽 두께 | 2mm에서 4mm 사이가 가장 적합하며 최소 0.3mm입니다. |
| 생산량 | 연간 5,000건에서 수백만 건까지 확장 가능합니다. |
| 지오메트리 | 높은 복잡성; 내부/외부 스레드 및 로고. |
일반적으로 100g 미만의 부품은 0.20~30g 사이의 “스위트 스팟” 무게 범위에서 MIM 금속 사출 성형이 경제적으로 실행 가능합니다. 이 공정은 확장성이 뛰어나 연간 5,000개 미만에서 수백만 개까지 처리할 수 있습니다.
자세히 읽어보세요: 하드웨어 다이 캐스팅: 전체 가이드
일반적인 MIM 애플리케이션 및 산업
금속 사출 성형 MIM 서비스는 의료, 전자, 오락 및 기타 산업에서 사용되는 복잡한 부품을 생산합니다.
- 의료 및 치과: MIM 금속 사출 성형의 주요 사용자 중 하나입니다. 내시경 수술 장치, 316 스테인리스 스틸로 만든 보청기용 사운드 튜브, 17-4 PH 스테인리스 스틸을 사용하는 교정 기구 등이 여기에 해당합니다.
- 총기 및 스포츠 용품: MIM 서비스는 권총과 소총의 작고 복잡한 강철 부품에 선호되는 공정입니다. 일반적인 권총에는 최대 15개의 MIM 성형 부품이 포함될 수 있습니다.
- 소비자 가전: 아이폰의 라이트닝 커넥터와 같은 대용량 부품은 금속 사출 성형 MIM 서비스를 사용하여 생산됩니다.
- 자동차: 주요 기업들은 터보차저 부품 및 센서와 같은 어셈블리에 많은 수의 MIM 성형 부품을 사용합니다.
일반적으로 부품이 복잡할수록 금속 사출 성형 MIM 서비스에 더 적합합니다. 대형 부품은 파우더 비용이 주요 요인이 되기 때문에 MIM 후보에 적합하지 않습니다.
MIM 금속 사출 성형의 한계
이 공정은 강력하지만 한계가 있습니다. 다음과 같이 1000°C(1832°F) 이하에서 녹는 금속은 모두 녹는다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 알루미늄, 아연 또는 구리는 MIM 금속 사출 성형으로 가공할 수 없습니다.g 쉽게. 치밀화에 필요한 소결 온도는 이러한 금속을 녹여 모양을 완전히 잃게 만들 수 있습니다.
이러한 저융점 재료가 포함된 프로젝트의 경우 다음과 같은 대체 방법을 사용할 수 있습니다. 알루미늄 다이캐스팅 또는 모래 주조 알루미늄이 필요합니다. 이러한 기술을 기술적으로 비교하고 특정 합금 요구 사항에 맞는 기술을 확인하려면 다음 내용을 읽어보세요. 여기
자주 묻는 질문(FAQ)
소결 공정 후 MIM 금속 사출 성형 부품이 왜 그렇게 많이 수축할까요?
MIM 서비스 소결 공정 후 15~20% 정도의 수축이 발생하는 것이 일반적입니다. 이는 금속 입자가 서로 확산되면서 바인더가 남긴 빈 공간을 모두 짜내기 위해 부품이 수축하기 때문에 발생합니다. 이 수축은 대부분 등방성 수축입니다.
MIM 서비스 공급 원료 레시피에는 어떤 일반적인 바인더가 사용되나요?
일반적인 바인더는 합성 또는 천연 왁스인 폴리옥시메틸렌(POM), 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌입니다. 스테아르산도 MIM 성형용 바인더로 자주 사용됩니다.
3. MIM 성형에서 “녹색 부분'과 ”갈색 부분'의 차이점은 무엇인가요?
성형된 모양을 녹색 부품이라고 하며, 플라스틱 바인더로 금속 분말을 결합한 것입니다. 밈 서비스 디바인딩 단계가 끝나면 이 부품을 갈색 부품이라고 합니다.
MIM 서비스를 위해 다이 캐스팅을 선택하는 이유는 무엇인가요?
당사는 당사의 경험과 재능을 활용하여 고객의 목표 달성을 돕는 또 다른 자원이 되고자 합니다. 다중 부품 어셈블리를 통합하든 플라스틱 성형 부품을 스테인리스 스틸로 변환하든, 당사는 고객의 MIM 금속 사출 성형 요구에 맞는 기술 전문 지식을 제공합니다.
적절한 애플리케이션에서 MIM 서비스는 부품 비용을 최대 80%까지 절감할 수 있습니다. 더다이캐스팅의 MIM 서비스에 대해 문의해 보시기 바랍니다. 인쇄물이나 CAD 모델을 보내주시면 엔지니어가 금속 사출 성형 MIM 서비스 기술을 활용하여 문제를 해결할 수 있도록 도와드리겠습니다.
