世界の金属射出成形MIM業界初 難削材にφ0.03ミリメートル穴の超微細孔ノズル、量産化に成功!

μーMIM(マイクロオーダーMIM)だからこそ実現できた超微細孔ノズル。液体・気体搬送業界、コネクタ業界に画期的な加工技術です。

一般的にノズル加工では、径が小さくアスペクト比の高い、テーパや円弧の寸法精度と滑らかな加工面が要求されます。身近な例では、筒内に燃料を直接噴射するガソリンエンジンやディーゼルエンジンのノズルでは噴霧特性が与える性能面への影響が大きいため、さらなる効率化を目指したノズルの改良・開発が続けられています。しかしながら、数値計算やシミュレーションから得られた最適な流路設計を実際の加工・量産で実現することは非常に困難となっております。特に1mm以下のノズルの加工では内径が単純なストレートの穴加工の場合であっても工具の損耗も激しく、耐食性や耐摩耗性に優れるステンレス材・チタン合金については特に加工難度が高くコストが跳ね上がり、加工自体も長時間を要するため、量産可能な生産能力の確保も難しくなります。
 

X-CTによる断面図X-CTによる断面図

髪の毛と痩せたミドリムシ髪の毛と痩せたミドリムシ

今回は機械加工での限界とされるφ0.05mmを下回るφ0.03mm、アスペクト比5以上での量産化が可能となりました。このサイズ感は髪の毛の太さの半分以下、痩せたミドリムシがなんとか1匹通れるかどうかという大きさになります
これまでにも紹介してまいりました、μ-MIMで培った“金型技術”“成形技術”微粉での“高密度焼結技術”によって緻密で金属材料の本来持つ、なめらかな結晶状態に仕上がることで、表面粗さRa=0.3μmを後加工なしの状態で実現しています。

 

レーザー加工でのドロス痕レーザー加工でのドロス痕

今回のような微細加工では最新のレーザー加工でも加工淵部分の微細領域ではドロスの付着や熱による影響の残留は避けられません。機械加工におきましてもL/D=5以上はビビリなどの加工歪や、難削材での超微細孔ではドリル径が小さい為すぐに破損してしまいます。また工具も一般的なサイズではない為、コストアップや納期に時間が掛かってしまいます。量産を考えるならプラスティック創業だからこそ可能に出来る超精密金属射出成形(μーMIM)にて実現可能にいたします。また超微細孔だけではなく薄肉パイプや複雑流路もμーMIMだから出来る技術で実現可能にいたします!
 

 

φ0.03の超微細孔φ0.03の超微細孔

 

 

金属射出成形μーMIMの焼結品金属射出成形μーMIMの焼結品

 

中空複雑流路中空複雑流路


2018年10月15日 日経産業新聞(朝刊)にて発表されました微細加工工業会に参画しております。

 

 

 

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