1.ウィッチプロセス

Wiech プロセスは、1980 年に Wiech によって発明された特許に代表され、数回改良されてきました。 Wiech プロセスの基本的な接着システムは、パラフィン ワックスと熱可塑性樹脂で構成されています。バインダーと粉末は、「Z」または「Σ」タイプのブレードせん断装置で混合されます。最初の脱脂プロセスは 2 段階のプロセスであり、最初に MIM 成形ビレットを真空容器に入れて結合剤の流動温度以上に加熱し、次に溶媒をガス状で容器にゆっくりと加えます。成形ビレットが配置されます。ガス状の溶剤は成形ビレット内に入り込んでバインダーを溶解し、ある程度溶解するとバインダーの溶剤溶液が成形ビレットから染み出す。結合剤の大部分が除去された成形ブランクを液体溶媒に浸漬して、残りの結合剤を除去します。最後に、成形ビレットを予熱して残留バインダーと溶剤の一部を除去し、完成品を焼結します。ガス状溶剤だけを脱脂するのに 3 日かかるプロセス

脱脂効率は非常に悪いです。脱脂温度はバインダーの流動温度よりも高いため、変形が激しくなります。その後、全て熱分解による脱脂処理に変更し、脱脂時間は大幅に短縮されました。 MIM 産業の初期発展では、ほとんどの企業が Wiech プロセスを採用しました。現在に至るまで、一部の企業は依然として Wiech プロセスを生産に使用しています。しかし、Wiech プロセスでは、射出成形品の応力が高く、割れや変形が起こりやすく、大型部品の製造が難しいなどの問題があります。

2 インジェクタマックスプロセス

AMAX Metal Injection Molding USA の Johnson は、1988 年に Injectamax プロセスを発明しました。このプロセスの主な利点は、そのバインダーがパラフィン、植物油、およびポリマーで構成されていることです。植物油は射出・冷却すると液体となるため、射出成形の前後で成形ビレットの体積変化が少なく、成形ビレットの内部応力を緩和します。脱脂時にはトリクロロエタンなどの溶剤を用いて植物油とパラフィンワックスを選択的に溶解し、不溶成分は溶解しません。これにより細孔チャネルが開き、熱脱脂によって残留バインダーが除去されます。全体の脱脂処理時間はわずか 6 時間と短く、1 回の脱脂作業は 6 時間です。

より迅速な脱脂方法。溶剤脱脂と熱脱脂の 2 段階プロセスは、そのシンプルさ、低投資、高効率により、現在ほとんどの企業で採用されています。MIM企業そしてメーカー。

3 メタモールド法

メタモールドプロセスは、1990年代初頭にドイツのBSAFに相当するブルーマッハ社によって開発されたMIM接触脱脂プロセスです。この方法の主な技術的特徴は、バインダーとしてポリエーテル樹脂を使用し、酸性雰囲気下で迅速に脱脂触媒作用を及ぼすことです。長鎖ポリエーテル樹脂をバインダーとして使用し、ポリエーテル樹脂の極性を利用して金属粉末を接続することで、幅広い種類の粉末に適しています。ホルムアルデヒドは酸性雰囲気の触媒作用によりホルムアルデヒドに分解されます。この分解反応は 110 ℃以上で急速に起こり、気体-2 固体の直接転移となります。 BASFは当初、重合よりも低いレベルで脱脂を触媒する硝酸を触媒として使用しました。

アルデヒド樹脂の軟化温度により液相の形成が回避されるため、グリーンビレットの変形を制御し、焼結後の寸法精度を確保するのに役立ちます。接触脱脂は、雰囲気 2 のバインダー界面で行われます。成形ビレット内にはガスがなく、反応界面の前進速度は 1 ～ 4 mm/h に達します。 BASF はその後、触媒としてシュウ酸を使用する新しい方法を開発しました。この方法は硬質合金やセラミックに適用でき、メタモールド プロセスの用途を拡大しました。メタモールド工法の大きな特徴は触媒脱脂を採用しており、脱脂時に液相が発生しないため、MIM製品の変形しやすく寸法精度管理が難しいという弱点を回避できます。 MIM業界における大きな進歩であり、接触脱脂であるため脱脂時間が大幅に短縮され、コストが削減されます。大きいサイズMIM部品メタモールド法による製造が可能です。 CREMER の連続脱脂および焼結システムを使用すると、連続生産が可能になり、MIM は真に競争力のある PM に近いクリーンな成形技術になります。しかし、この方法には酸性雰囲気腐食設備や排ガス処理などの課題があり、一次設備投資費用が比較的高くなります。

米国に本拠を置く企業Thermal Precision Technologyのヘンズ社は、プレシジョンメタルと呼ばれる新しいプロセスを開発した。粉末射出成形(PPIM)。同社は、このプロセスを使用することで、MIM 技術が低コスト、高精度、高歩留まり、環境適応の新時代に推進されると主張しています。 PPIM プロセスの主な技術的特徴は 2 つの側面で具体化されており、1 つは水溶性バインダーの使用です。バインダーは、第 1 要素としてポリエチレン グリコール (PEG)、第 2 要素としてポリビニル ブチラール (PVB) などの架橋ポリマーから構成されます。したがって、脱脂は 2 つのステップに分けることができます。最初のステップは水溶解法PEG によって除去され、PVB は架橋固体状態で残ります。一方、PPIMプロセスは、粗粉、微粉のコロケーションを使用して幅広い粒径の展開によって構成された金属粉末を採用するため、飼料中の粉末の負荷が増加し、ステンレス鋼粉末の場合は74％に達することができます（体積分率)、サイズ収縮を大幅に低減します。これら 2 つの改善により、製品の寸法精度は ±011% に達します。PPIMプロセス、すべての中で最高です。 MIM プロセス現在のところ。