Panxing New Metal | MIM 業界におけるチタン合金粉末の新たな用途

Panxing New Metalが生産するTC4、TA1などのチタン合金粉末は、下流のMIMチタン部品メーカーに着実に供給されており、その製品はスマートウェアラブル、3Cエレクトロニクス、医療機器などに使用されています。今後、パンシンはより多様で低コストのチタン合金粉末タイプを発売し、優れた安定した製品品質を備えた効率的で統合された技術ソリューションを顧客に提供していきます。

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MIM産業の発展の歴史

MIM 技術は、粉末冶金圧縮成形とプラスチック射出成形の利点を組み合わせた高度な成形技術です。研究開発は 1973 年に始まりました。米国で Weich によって設立された Parmatech は、MIM 技術の研究と製品開発業務に最初に取り組んだ企業であり、まだ初期段階でした。 1979年に同社の製品は国際粉末冶金会議製品コンテストで2つの賞を受賞して注目を集め、粉末冶金業界から大きな注目を集め、その後急速に発展しました。各国のMIM産業の発展と工業化の推進に伴い、自動車、電子製品、医療機器、消費財など多くの分野で広く使用されています。その中で、アジア市場は主に電子製品業界で使用され、北米市場は主に医療機器、軽兵器などの分野で使用され、欧州市場は自動車と消費財業界に重点を置いています。

我が国は、すでに第七次五カ年計画と第八次五カ年計画において、国際先進国の技術封鎖を打破するためにMIM技術をハイテク研究に取り入れ、その後「863」計画と「973」計画で研究を強化しました。 1990年代後半には、徐々に工業生産ラインが構築され、工業生産が始まりました。 2006年、ドイツのBASFの供給が中国で効果的に推進され、ポリオキシメチレン供給システムと脱脂技術が急速に発展し、国内のMIM産業が大きく促進されました。 2011年には米国Apple社がMIM技術を採用し、MIM焼結部品を大量に採用するなど、MIM技術は急速な発展期を迎えました。国内の産業技術の発展に伴い、新型射出成形機、環境に優しいシュウ酸脱脂技術、新しいワックスベースの供給システムにより、MIM 業界は年間約 20% の成長率で着実に成長するでしょう。

MIMチタン合金の展望

チタンおよびチタン合金は、比強度、耐腐食性、生体適合性に非常に優れているため、航空宇宙産業や医療機器で広く使用されています。しかし、従来の機械加工方法では、効率が低く、廃棄物が多く、性能が悪いため、一定の制限があります。金属射出成形（MIM）は、新しいニアネット成形技術であり、比較的低コストで複雑な構造、高寸法、高精度の部品を大量生産できるため、チタンおよびチタン合金を製造するための理想的な加工技術と考えられています。現在主流の MIM チタンプロセスは、まずチタン合金金属粉末とバインダーを混合して均一で安定した供給物を得て、次に射出成形によって要件を満たすグリーンボディを取得し、次にさまざまなバインダーシステムに従ってグリーンボディ内のバインダーを除去し、最後に焼結と後処理によって目的の部品を得るというものです。

△図1 MIMプロセスフロー中国経済産業研究所の2020年の中国の金属粉末射出成形（MIM）産業の市場分析統計によると、MIM産業の市場シェアは2025年に121.9億元に達すると予測されています。その中でも、MIMチタンとチタン合金粉末は爆発的な発展を遂げ、民生用電子機器の分野に集中し、携帯電話とその部品の割合は増加し続けるでしょう。

△ 図2 2011-2025年の我が国のMIM産業市場規模と2020年のMIMカテゴリ分類シェア

△図3 MIMチタン合金の応用

MIMチタン合金技術の難しさ

現在、MIM チタンおよびチタン合金の研究はある程度進歩していますが、主に以下の点により、大規模な工業的応用には依然として一定の困難が残っています。
1. 低酸素球状チタンおよびチタン合金粉末は高価です。近年、国内の球状チタンおよびチタン合金粉末メーカーは急速に発展していますが、世界最先端の技術との間にはまだ一定のギャップがあります。
2. バインダーの選択と脱脂プロセス：バインダーの選択によって粉末充填量が決まり、焼結製品の密度、収縮率、表面粗さに直接影響します。効率的な脱脂プロセスは、CやOなどの不純物元素の影響を軽減し、製品性能を向上させるのに役立ちます。
3. 焼結プロセスの最適化と設備要件: チタン合金は活性が高いため、焼結中の温度と酸素含有量の制御が重要であり、焼結炉に対する要件が高くなります。

パンシン・シュリMIMチタン合金粉末の研究開発と生産

パンシンニューメタルは、新金属材料と球状金属粉末の研究、開発、生産に注力しており、研究開発を重視し、精密製造に注力する国家ハイテク企業です。

粉体事業の面では、潘興新金属は現在10本の真空空気噴霧生産ラインを保有しており、チタン合金や耐熱合金などの高品質粉体を年間1,000トン以上生産しています。同社の製品は、積層造形、MIM、表面処理などの分野で広く使用されています。 2020年、パンシンニューメタルはMIMチタン合金の開発に注力し始め、中南大学などの有名な粉末冶金大学と共同研究開発センターを設立し、MIMチタン合金粉末の技術的ボトルネックを継続的に打破しました。

パンシンはこれまでに、世界最先端のるつぼ不要の電極誘導溶解ガスアトマイゼーション（EIGA）生産ラインを4本開発し、年間約200トンのチタン合金粉末を生産しています。MIM用の高密度、低酸素含有量、高流動性のチタン合金球状粉末を繰り返し安定的に生産することができ、MIM全工程プロセス検証に合格し、MIM焼結部品の品質保証を提供し、多くのチタン合金粉末精密加工サプライヤーのニーズを満たしています。 Panxing New Metalは主に、0-20μmと0-45μmの2つの規格のTC4とTA1のエアロゾル球状粉末を生産しています（図4を参照）。特殊な組成と粒子サイズの要件を持つMIMチタン合金粉末の生産をカスタマイズできます。関連する性能パラメータは以下の表1に示されています。

△ 図4 Panxing New MetalがMIMチタン合金粉末を生産

△表1 Panxing New Metalが製造したMIMチタン合金粉末の性能パラメータ

現在、パンシンニューメタルが生産するTC4、TA1などのチタン合金粉末は、下流のMIMチタン部品メーカーに安定的に供給されており、その製品はスマートウェアラブル、3Cエレクトロニクス、医療機器などの分野で使用されています。今後、パンシンはより多様で低コストのチタン合金粉末タイプを発売し、優れた安定した製品品質を備えた効率的で統合された技術ソリューションを顧客に提供し、MIMチタンおよびチタン合金粉末業界の「先導星」となるよう努めます。

参考文献:
[1] 粉末冶金ネットワーク、「主導的な企業が道を示す：粉末冶金業界はどのようにして着実に発展し、長期的な発展を達成できるか？」
[2] 中国経済情報ネットワーク「2020年中国金属射出成形（MIM）産業の市場状況」
[3] He Shiwen、Ouyang Hongwu、Liu Yong、他「チタン合金部品を製造するための粉末冶金の新技術[J]」粉末冶金産業、2004(2):35-38。
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