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立体造形

金属粉末射出成形法の弱点を克服し、高性能と低コストを両立する高磁性部品を製造

大阪府

太盛工業株式会社

2020年3月20日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 金属粉末射出成形法(mIm)を用いた高磁性部品の開発
基盤技術分野 立体造形
対象となる産業分野 医療・健康・介護、自動車、ロボット、情報通信、スマート家電
事業実施年度 平成19年度~平成21年度

プロジェクトの詳細

事業概要

金属粉末射出成形法(MIM)を用いた軟磁性材料(SUS410L、パーマロイ、FE-SI等)の焼結部品で、高磁性特性を有し、かつ複雑形状部品を高精度に製作し、更に従来の切削加工法に対してコストを1/5~1/10に低減することを目標とした研究開発である

開発した技術のポイント

・mImの寸法精度、密度面での技術改善を図り、高磁性部品を開発する
-従来の切削加工、粉末冶金と比べて、形状の複雑さ、生産性、コスト面で優れる一方、寸法精度、密度面等でやや劣るmImの技術改善を図り、ユーザーが求める品質、コストを両立する高磁性部品を開発する
-高磁性:焼結密度を従来の95%から98%へ、残留炭素を従来の0.03%以下から0.005%以下へ
-寸法精度:従来水準の±0.5%から±0.2~0.4%へ
-低コスト:従来切削加工部品の1/5~1/10へ
(新技術)
新mIm技術
・メリット:複雑形状が可能、高生産性、材料歩留まりが高い、溶製材相当の磁気特性、高寸法精度

具体的な成果

・mImの製造工程に則り、射出成形品に関する研究を実施
-mImを用いてSUS410L材料での射出成形品についての研究開発を実施
-パーマロイ(Fe-47%Ni)材料の軟磁性粉末について研究開発を実施
・高磁気特性の確保
-磁気特性に対して影響の大きい残留炭素の低減について、mIm工程での脱脂時に水素を流すことによる改善効果を確認
-さらなる高磁気特性を確保するため、成形体、脱脂体、焼結体の各段階での成分分析、焼結品の組織・結晶粒の観察、結晶粒内や結晶粒界介在物の分析評価を行い、その結果に基づき、脱脂・焼結条件を最適化
-成形体の磁気特性検査の結果、SUS410L、パーマロイ材料ともに磁束密度、残留炭素、焼結密度のいずれもが溶製材相当に到達した。特にパーマロイ材料においては優れた値が得られた
・寸法精度の向上
-一般的に使用される他のステンレス金属粉末の粒径見直しにより寸法精度が改善されることを確認
-磁性粉末材料(パーマロイ)を分級した微細粉末を用い、脱脂・焼結条件等を工夫することにより寸法精度が改善されることを確認
-成形体の寸法検査により、SUS410L、パーマロイ材料ともに目標値を達成
・量産時における品質安定性を検証
-量産条件での製造ロット間の磁気特性について、社内及び外部協力者による相互評価を行った
-SUS410L材料、パーマロイ材料ともに、磁気部品として十分な磁気特性の量産安定性と寸法精度を確認

研究開発成果の利用シーン

各種産業設備に利用される電磁制御弁等の部品製造において、従来の切削加工法等に代わり、磁気特性、寸法精度の改善を図ったmImによる成形加工を用いることにより、高磁性、精密な寸法精度、複雑な形状、低コストの加工を実現する

実用化・事業化の状況

今後の実用化・事業化の見通し

・既受注品の量産は順調に推移、新たな市場開拓に備える
-製造に成功した磁性材料のmIm品は実用が可能であり、既に顧客メーカーから受注を獲得している
-既受注品の量産は順調に推移。さらに拡販を図り、営業活動を展開中
-新たに、材料を複合化した部品を試作。自動車の燃料制御系用途等での実用化を図る

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 太盛工業株式会社
事業管理機関 太盛工業株式会社
研究等実施機関 CKD株式会社

サポイン事業者 企業情報

企業名 太盛工業株式会社
事業内容 プラスチックの射出成形加工及び組立、mIm成形による金属部品の製造及び付帯サービス
本社所在地 〒572-0073 大阪府寝屋川市池田北町26-1
ホームページ http://www.taisei-kogyo.com
連絡先窓口 営業部
メールアドレス info@taisei-kogyo-net.co.jp
電話番号 072-829-3588(代)