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admin

2017-01-11 16:16:06

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사출성형[injection molding]

분말의 사출성형(powder injection molding；PIM)은 금속분말(이 경우는 특히 metal injection molding；MIM이라고 부름) 또는 세라믹스분말 성형법의 일종으로, 일반적으로 쓰이는 금형성형에서는 만들어지지 않는 형상이 3차원적으로 복잡한 소형의 성형체를 만들 수 있는 기술이다. 즉 금형성형에서는 금형의 구멍 속에 분말을 충전한 후 프레스기계로 한 축을 압축성형하고, 또한 분말은 압축방향에 직각방향으로 충분히 유동하지 않으므로 만들 수 있는 성형체는 형상이 2차원적(압축방향에 직각방향)으로 복잡한 것에 한정된다. 이것에 대해 분말의 사출성형은 분말에 약40vol% 가진 다량의 유기바인더를 첨가하여 양호한 유동성을 가져서 금형 내에 가압충전함과 동시에 형상이 3차원적으로 복잡한 성형체를 만드는 것이 가능하다.

얻어지는 성형체의 상대밀도는 60% 정도의 낮은 값이므로, 원료분말로는 소결성이 좋은 미립(약20μm)으로 유동성이 좋은 구상(球狀)의 것이 얻어지고, 유기바인더로서는 일반적으로 열가소성수지가 얻어진다. 일반적 공정은 분말과 바인더의 혼련→사출성형→바인더의 가열제거→소결이다. 소결선흡수량을 약14%로 크게 하고 소결체의 상대밀도를 약95～97%로 높게 하므로, 재료특성은 용해재에 비해 손색이 없다. 금형성형에 비해 곤란한 점은 수지의 가열제거에 50～100시간 정도의 장시간을 요하는 것, 수지의 잔사가 일어나기 쉬운 것, 소결흡수량이 큰 것에서 제품의 치수정밀도를 얻기 어렵다는 등을 들 수 있으나 이들은 점차 극복되어가고 있다. 대상으로 할 수 있는 소재는 고가인 스테인리스강, 퍼멘듀얼, 언바, 퍼멀로이, 티탄, 초경합금 등이 있다. 이 방법은 자동차, 운반기계, 사무기기, 통신기기, 산업용로봇, 의료기기, 항공기 등에 있어서 복수형상의 소형부품 제조에 적용되고, 구체예로서는 와이어도트프린터의 인쇄헤드(재질∶퍼멘듀얼), 팔목시계측(스테인리스당), 카메라의 기어(스테인리스강), 프린터의 아마추어(퍼멘듀얼) 등이 다수 있다.