MIM と 3D プリント | 21 世紀で最も注目されている部品成形技術

1. MIM技術とは何ですか？金属射出成形（MIM）は、金属粉末とその結合剤の可塑化された混合物を金型に注入する成形方法です。まず、選択した粉末を結合剤と混合し、混合物を造粒して必要な形状に注入します。ポリマーは混合物に粘性流動特性を与え、成形、キャビティ充填、粉末充填の均一性を高めます。成形後、バインダーを除去し、脱バインダーしたブランクを焼結します。一部の焼結製品では、さらなる緻密化、熱処理、または機械加工が必要になる場合があります。

2. MIM に使用できる原材料は何ですか? 鉄系合金鋼、ステンレス鋼、ニッケル系合金、タングステン合金、超硬合金、チタン合金、磁性材料、コバール合金、ファインセラミックス等

3. MIM製造プロセス<br /> 技術交流→製品設計→金型設計→金型製造

金属、セラミック粉末、接着剤 → 混合 → 射出成形 → 接着剤の除去 → 焼結 → さらなる加工（必要に応じて） → 検査 → 完成品

4. MIM製品の特徴
1. MIM 製品は、小型、複雑な空間構造、パーソナライズのニーズを満たすことができます。このような製品を切断や研磨で加工すると、非常に時間がかかり、材料も消費され、完成しないこともあります。

2. MIM製品は、大規模な急速生産のニーズを満たすことができます。金型を開いた後は、金型の供給に従って生産を行うだけでよいため、単一製品の生産時間が大幅に短縮され、生産サイクルが短縮され、時間コストが節約されます。

3. MIM製品は、高精度、高強度、高密度、均一な構造、優れた性能を備えており、これらの利点は、より滑らかな表面、より小さな誤差、より硬い、より錆びにくいなどの製品性能に具体的に反映されています。

4. MIM 製品のコストは低く、一方では材料の利用率が高く、切削や研削による損失がないことに反映されています。一方、チタン合金、ステンレス鋼などの一部の硬質材料を切削や研削技術で加工すると、カッターと研削ディスクに大きな損失が生じ、カッターヘッドの損失によりコストが大幅に増加します。

5. MIM 製品は、さまざまな新しいタイプの複合材料を使用でき、材料内のさまざまな金属粉末の比率は、ニーズに応じて調整できます。

5. MIM製品の応用分野<br /> MIM は、大量生産、複雑な空間構造への対応能力、優れた製品性能などの利点により、家電、医療・軍事産業、航空宇宙、自動車製造など、さまざまな生産分野で広く使用されています。MIM 製品は、ほぼすべての分野に浸透しています。

1. スマートフォン、3C製品<br /> 私の国では、スマートフォンと 3C 製品が MIM の適用分野として最も大きくなっています。携帯電話、通信、光ファイバー産業の急速な発展により、MIM 業界は大きな可能性を秘めています。国内の MIM 加工企業のほとんどは、主にスマートフォンや 3C 製品用の MIM 部品を生産しています。
この業界の部品には、高精度と強力な耐久性が求められます。一般的に使用される製品には、構造部品、接続部品、特殊形状部品、携帯電話カードトレイ、レンズリング、カードスロット、バイブレーターなどがあります。将来的には、携帯電話のミッドフレームも、MIM企業が占有するために競争する市場になるでしょう。

2. 医療機器統計によると、欧州の医療機器MIM製品はMIM製品全体の約17％を占め、北米は約35％を占め、アジアはわずか4％を占めています。 2014年、わが国の医療機器の生産額は2,556億元に達しました。MIM技術を大規模に適用できれば、生産額は計り知れないものになるでしょう。
医療機器における MIM の用途には、はさみ、ピンセット、歯列矯正用ブラケット、生体縫合針、ステープラー、生検鉗子、外科用ナイフのハンドルなどがあります。

3. 自動車製造ヨーロッパでは、MIM 技術は自動車部品メーカーに最も広く使用されています。中国では自動車部品を製造する MIM 企業は比較的少ないですが、MIM 技術は自動車部品製造における応用可能性が高く、非常に収益性が高いです。
一般的な用途としては、点火制御ロック部品、ターボチャージャーローター、バルブガイド部品、自動車ブレーキ部品、自動車サンシェード部品、クラッチインナーリング、フォークスリーブ、ディストリビュータースリーブ、自動車ダクトなどがあります。

4. 産業機械
産業機器における MIM 技術の応用を過小評価すべきではありません。その市場特性は、大規模でありながら分散したアプリケーションです。
MIM 技術の産業機械への応用には、マイクロモーター部品、電子部品、センサー部品、綿ほぐし機、繊維機械、ミシン、その他さまざまな機械の小型で複雑な部品が含まれます。

5. その他の産業 MIM が現在大規模に使用されている上記の分野に加えて、航空宇宙、軍事機器、オフィス機器、家庭用品、ウェアラブル製品、錠前、楽器など、大小さまざまな分野で大きな発展の可能性を秘めています。

6. MIM技術の市場展望<br /> StratisticsMRCの予測によると、世界の粉末新材料市場は2022年に1500億元に達するだろう。

MIM技術の発展は部品成形・加工技術に革命をもたらすと国際的にも広く信じられており、「21世紀最も注目される部品成形技術」として注目されています。

現在、アジア市場では主にエレクトロニクス業界で使用され、北米市場では主に医療機器などの分野で使用され、ヨーロッパでは自動車や消費財業界に重点を置いています。我が国のMIM市場は2000年以降、徐々に成長を続け、2011年には10億台を突破しました。2016年には市場規模が60億台に近づき、世界市場の25％を占めています。2018年には70億台を超えると予想されています。

近年、中国製のMIM製品が広く認知され、Appleなどの大企業をはじめ、多くの国際的に有名な企業がMIM部品の購入先として中国に注目しており、現在AppleのMIM部品のほとんどは中国で開発・製造されています。さらに、中国のMIM業界は絶えず革新を続けています。外国のMIM製品1個の重量は一般的に50グラム未満ですが、中国では1個の重量が2,700グラムに達することもあります。この画期的な進歩は、外国の同業他社の手の届かないものです。

7. MIM技術の関連プロセス
——3Dプリント技術
3D 印刷技術は、ラピッドプロトタイピング技術の一種です。デジタルモデルファイルをベースに、粉末金属やプラスチックなどの接着可能な材料を使用して、層ごとに印刷することでオブジェクトを構築します。

金属 3D プリントは、MIM に基づいて一定のプロセス最適化を実現しています。バックエンドの焼結プロセスは、現在の MIM プロセスと完璧に組み合わせることができ、フロントエンドで金属射出ステップを 3D プリントに置き換えることで、パーソナライズされた製品の生産速度を大幅に向上させ、金型を開くための固定コストを削減できます。

3Dプリント技術はいくつかの要因によって制限されているため、市場での3Dプリント製品の大量生産を実現することは難しく、そのほとんどはモデルとコンセプトの段階にとどまっています。今後も開発の余地は大きく残されています。 3D プリントと MIM を組み合わせることで、現在の経済的価値をよりよく実現できます。

出典：正勝資本

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