금속 사출 성형으로 복잡한 부품의 제조를 단순화할 수 있습니다.

2020년 9월 4일 낸시 크로티(Nancy Crotti)

MIM 공정은 플라스틱 사출 성형의 설계 유연성과 단조 금속의 강도 및 무결성을 결합합니다.

Deepak Garg, Indo-MIM

(이미지 제공: 인도-MIM)

의료 기기 제조업체는 마텐자이트, 오스테나이트, 석출 경화 스테인리스강, 티타늄, 무니켈 합금 등 가공하기 어려운 재료를 사용하고 실험하면서 더욱 스마트하고 가벼우며 복잡한 제품을 설계하고 개발하고 있습니다.

최소 침습 수술을 위한 해부기, 콘쵸톰, 칼, 메스, 스프레더와 같은 기구는 점점 더 가벼워지고 더 자유롭게 움직일 수 있지만 더 복잡해졌습니다.

금속 사출 성형(MIM)은 복잡한 의료 기기 부품 제조의 과제를 해결합니다. Net-shaping MIM 기술은 복잡한 표면 세부 사항과 맞춤형 질감을 갖춘 매우 복잡한 구성 요소를 생산할 수 있는 독특한 능력을 갖추고 있습니다.

MIM 공정을 사용하면 강도, 마모 및 부식 적용을 위한 표면 경화 및 강화 강철, 공구강, 스테인리스강, 자성 재료, 텅스텐 및 티타늄 합금을 포함한 다양한 기성 재료 솔루션을 사용하여 부품을 제조할 수 있습니다.

금속 사출 성형은 다양한 재료로 부품을 제조하고, 재료 분말에서 공급원료를 개발하여 특정 특성을 달성하고, 경사 다공성을 갖는 등 혁신적인 솔루션을 제공할 수 있습니다.

일부 MIM 응용 분야에는 다른 재료보다 다양한 재료가 더 적합합니다. (인도-MIM의 그래픽 제공)

강도, 마모 및 내식성을 위해 가공이 어려운 합금을 사용한 대량 생산에 가장 적합합니다. 광범위한 금형 수명으로 인해 품질을 유지하면서 수십만 개의 조각을 재현할 수 있습니다. 부품 가격에 비해 상당한 비용 절감 효과를 제공하고, 부품 수를 줄이는 데 도움이 되며, 설계의 복잡하거나 다양한 기능을 단일 부품에 통합할 수 있으므로 조립 시간이 단축됩니다.

MIM 프로세스는 네 가지 고유한 처리 단계로 구성됩니다.

MIM 공정은 배합이라고도 알려진 공급원료 준비부터 시작됩니다. 초미세 금속 분말을 열가소성 수지 및 왁스 바인더와 정확한 양으로 혼합합니다. 블렌드를 혼합하고 가열하여 바인더를 녹입니다. 덩어리는 냉각된 다음 성형을 위해 자유 유동 펠렛(공급 원료)으로 과립화됩니다.

펠릿화된 공급원료는 사출 성형기에 공급되어 가열되고 바인더는 공급원료가 고압 하에서 금형 캐비티/공동에 주입되기 전에 녹습니다. 성형된 부품("녹색 부품")을 식힌 다음 금형에서 꺼냅니다. 녹색 부분은 최종 부분보다 약 20% 더 크며 소결 중에 발생하는 수축을 보상하도록 정밀하게 계산됩니다.

탈지 또는 바인더 제거 중에 용매 추출을 통해 대부분의 바인더가 제거됩니다. 부품(현재 "갈색 부품"이라고 함)은 이제 반다공성이므로 소결 중에 남은 바인더가 쉽게 빠져나갈 수 있습니다.

부품은 대기로 제어되는 소결로에 적재되어 천천히 가열되어 나머지 바인더를 제거합니다. 바인더가 증발되면 금속 부분이 더 높은 온도로 가열되고 금속 입자가 융합됩니다. 부품은 설계된 치수에 따라 등방성으로 수축되고 조밀한 솔리드로 변형됩니다. 소결된 부품은 가공 재료의 97% 이상의 밀도를 달성합니다.

고객 요구 사항에 따라 코이닝, 기계 가공, 열처리, 표면 마감, 도금 및 코팅과 같은 특정 작업이 소결 부품에 적용될 수 있습니다.

MIM 금형은 최대 500,000회의 샷을 지속하여 반복 가능한 치수 정확도로 부품을 생산할 수 있습니다. MIM은 부품 조립을 하나의 단일 구성 요소로 대체할 수 있기 때문에 기존 제조 공정에 비해 상당한 비용 절감 효과를 제공하고 조립 공정을 제거할 수 있습니다.

Deepak Garg는 Indo-MIM의 비즈니스 개발 수석 관리자입니다. 그는 엔지니어링 기술 및 경영학 석사 학위를 보유하고 있으며 기계 부품 제조, 고정 및 설치, 재료, 표면 처리 및 금속/세라믹 사출 성형 분야에서 20년 이상의 경력을 보유하고 있습니다.