備考

お客様が直面する極めて複雑な形状の部品製造という難題に対し、当社日本マイクロMIMは、独自の3D-μMIM®技術をもって、そのブレークスルーを提供します。

この革新的な技術は、従来の金属粉末射出成形（MIM）では不可能とされてきた「R形状を有しながら内部に中空構造やアンダーカットを持つ部品」の高精度な量産を実現します。この度、当社がご支援させていただいたR形状中空MIMパイプおよびR形状中空MIMコネクタの成功事例に基づき、いかにして製造の限界を超え、お客様の製品の設計自由度と競争力を飛躍的に向上させたかをご紹介いたします。

【お客様が直面していた課題】

製造限界と量産体制の構築

高機能化・小型化が急務となる産業機器、医療機器、通信機器の分野において、お客様は部品の製造に関して、従来の工法では解決困難な複数の深刻な課題を抱えていました。

複雑形状の製造と離型性の限界

最大の問題は、立体的なR形状や曲面構造を持ちながら、内部に複雑な中空構造やアンダーカット（金型から物理的に引き抜けない形状）が必要とされる部品の製造でした。

①従来のMIMの限界（離型困難）

一般的なMIMでは、成形後の部品を金型から取り出す「離型」工程が必須です。しかし、中空構造やアンダーカットが存在すると、金型が部品に干渉し、部品を破壊せずに取り出すことが不可能でした。この制約が、お客様の設計を大きく制限していました。

②高精度な切削加工の非効率性（コスト高）

複雑なR形状や中空を切削加工で実現しようとすると、工程が大幅に増加し、特にパイプやコネクタといった内部構造を削り出す作業は極めて難易度が高くなります。その結果、工具消耗が激しく、製造コストが極端に高騰し、安定した量産体制の構築が非現実的でした。

高精度と量産安定性の両立の困難さ

高性能な機器に組み込まれる部品であるため、単に形状を再現するだけでなく、高い寸法精度と安定した品質が求められていました。

①品質のバラつき

従来の工法で複雑形状を無理に実現しようとすると、工程の複雑化に伴い、個体ごとの寸法バラつきが生じやすくなりました。特に医療・光学機器の分野では、わずかな誤差が製品の機能不全に直結するため、厳格な品質基準を満たすことが困難となり、製品の市場投入が阻害されていました。

【解決策】

製造の常識を覆す3D-μMIM®技術の導入

お客様の切実な課題を解決し、「作れない」を「作れる」に変えるために導入されたのが、当社の独自技術である3D-μMIM®です。この革新的なアプローチは、一般的なMIM技術の根底を覆し、「離型できない形状」の製造を可能にしました。

3D-μMIM®の画期的なプロセス

この技術の核となるのは、「犠牲樹脂」を活用した独自のネットシェイプ成形プロセスです。

①犠牲樹脂の配置

部品の内部構造、特にアンダーカットや複雑なR形状の中空部分を正確に形成するため、一時的に内部に特殊な犠牲樹脂材を配置します。

②金属粉末射出成形

この犠牲樹脂を金型内に組み込んだ状態で、金属粉末と樹脂を混合した原料（フィードストック）をオーバーモールドします。これにより、部品の外形は金型で離型可能な形状として成形され、複雑な内部形状は犠牲樹脂によって精密に転写されます。

③犠牲樹脂除去と焼結

オーバーモールドされた成形体は、その後のMIMの脱脂工程の際に、犠牲樹脂型が完全に分解・除去されます。犠牲樹脂が除去され、金属粉末の集合体となった部品は、焼結工程を経て緻密な金属部品（焼結体）相対密度98.5%（注1）以上を達成します。

（注1）形状・粉末粒径・鋼種によって異なりますので、詳細につきましてはお問合せください。

【設計の自由実現】

お客様のイマジネーションを現実へ

3D-μMIM®技術の導入は、単に製造技術が向上しただけでなく、お客様の「設計の自由度」を飛躍的に高めることに成功しました。

形状制約からの解放

「この形状は作れない」と諦めざるを得なかった設計を、3D-μMIM®によって実現可能にしました。

部品の一体化による革新

これまで複数の部品を溶接や接着でつなぎ合わせていた複雑なユニットを、一つの部品として一体成形できるようになりました。これにより、組み立て工数の大幅な削減、部品点数の減少、溶接箇所からの液漏れ・強度不足リスクの解消、そして製品全体のダウンサイジングを同時に達成しました。

【成功事例】

品質・コスト・リードタイムの劇的な改善

R形状中空MIM製品の導入は、お客様の製品競争力を劇的に向上させ、以下の具体的な成功を収めました。

高品質・高精度の安定供給

①要求精度をクリアした量産体制

高度な産業機器で求められる厳格な品質基準の下、R形状中空MIMパイプは高精度で安定的に量産されています。

②高い品質保証体制

厳密な検査体制により、厳格な品質保証を達成。お客様は、当社の部品を基幹製品に安心して組み込むことができるようになりました。

コスト削減とリードタイムの短縮

①ネットシェイプによる工程削減

従来の切削加工では必須だった複雑な後加工（研磨、穴あけなど）を、3D-μMIM®のネットシェイプ製造によって大幅に削減または不要にしました。その結果、製造コストが劇的に低減し、量産部品の収益性が向上しました。

②迅速な市場投入

部品の一体化と製造工程の単純化により、試作から量産への移行がスムーズになり、リードタイムを短縮。お客様の製品を競合他社に先駆けて市場に投入することを可能にしました。

これらの成功事例は、R形状中空MIM製品が、単なる部品供給ではなく、お客様の「ものづくり」そのものの革新に貢献するソリューションであることを証明しています。

複雑な形状の量産課題、特に従来のMIMや切削加工では対応困難なアンダーカットや中空構造を持つ部品の製造にお悩みでしたら、ぜひ一度、当社の3D-μMIM®技術にご相談ください。

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