メタルインジェクションモールディング（MIM）とは？その仕組みとは？
金属射出成形（MIM、メタルインジェクションモールディング）は、プラスチック射出成形産業から派生した新しいニアネットシェイプ成形技術です。MIMは、低コストで精密かつ複雑な形状を製造できるプラスチック射出成形の利点と、高強度・優れた耐摩耗性を実現する粉末冶金の利点を兼ね備えています。
金属射出成形（MIM）とは？
MIMプロセスは、まず金属粉末とバインダーを混合することから始まります。次に、その混合物をプラスチック射出成形機で金型に射出します。成形された部品は脱脂工程（バインダーの除去）を経た後、焼結工程に進み、金属粉末が結合して固体部品を形成します。
MIMは多目的な技術で、自動車、航空宇宙、医療、電子機器など幅広い産業分野で使用される様々な金属部品を製造できます。特に複雑構造の小型部品や硬質金属部品（例：工具鋼、タングステン合金、コバルト合金）に適していますが、すべての金属材料がMIM用材料として利用できるわけではなく、これがプロセスの制約の一つとなります。
MIMプロセスの特徴
MIMは、金属粉末を金型に射出して化学的・機械的・物理的に特性の異なる部品を製造する技術です。従来の精密鋳造では得られない多くの利点や特性を実現できます。孔質、半密度、完全密度などの製品（ベアリング、ギア、カム、ガイドロッド、刃物など）を、切削加工なしの近ネットシェイプで作製可能です。
合金成分の偏析を抑制
MIMは合金成分の偏析を最小化し、粗大で不均一な鋳造構造を防ぎます。これにより、希土類永久磁石、希土類水素貯蔵材料、希土類発光材料、希土類触媒、高温超伝導材料、Al-Li合金、耐熱アルミニウム合金、スーパーアロイ、粉末耐食ステンレス鋼、粉末高速工具鋼、金属間化合物高温構造材料などの高性能材料製造が可能になります。
高性能な非平衡材料
MIMはアモルファス、マイクロクリスタル、クアジクリスタル、ナノクリスタル、過飽和固溶体などの非平衡高性能材料を生成でき、優れた電気的、磁気的、光学的、機械的特性を発揮します。
高い寸法精度
MIMと鋳造を比較す�と、MIMは ±0.02mm の公差を達成可能で、切削加工なしでこの精度を得ることは従来の鋳造では不可能です。
複合材料の容易な製造
MIMは複合材料製造を容易にし、各成分の特性を最大限活用可能にします。高性能な金属マトリックスおよびセラミック複合材料の低コスト生産技術です。
高い構造複雑性
MIMは通常の溶融法では困難な複雑形状（アンダーカット）や特性を持つ製品を作製可能です。新しい多孔バイオマテリアル、分離膜、構造用セラミック研磨材、機能性セラミックなどが含まれます。
自動化大量生産
MIMは近ネットシェイプと自動化大量生産を実現し、資源・エネルギー消費を低減します。金属およびセラミック粉末射出の材料利用率は約98%です。
廃金属の再利用
MIMは鉱石、スラグ、スチール製造廃棄物、ロール酸化皮、リサイクル廃金属を原料として効率的に再生・活用できます。
硬質金属合金の成形
MIMの歴史を辿ると、当初はタングステン合金の装弾に使用されていましたが、技術進歩に伴い難加工金属や高温合金にも応用が拡大。多くの標準工具やセラミック研磨材がMIMで製造され、従来工法への依存を減らす技術として重要性が増しています。
金属射出成形の仕組み
MIMはプラスチック射出成形と粉末冶金の利点を組み合わせつつ、それぞれの技術的課題を包含します。
粉末準備
粉末準備は第一工程で、最終部品の品質を決定します。粉末製造法は一般に機械的または物理化学的手法で行われます。
使用する金属粉末を選定し、ふるい分けや超音波洗浄で不純物を除去。粒径を制御し、最終的にタンブラーで均一に混合します。
バインダー混合
金属粉末をポリエチレンやポリプロピレンなどの熱可塑性バインダーと混合し、流動性と結束性を付与。バインダー量は最終部品の強度・軽量性・多孔性要件に応じて調整します。
原料調製と射出成形
粉末とバインダーを混合後、顆粒化してプラスチック射出成形機で金型に射出。活塞により細部まで充填し、冷却後に部品を取り出します。
MIM原料
射出成形機は原料を加熱し、金型に高圧で注入。固化した部品を脱脂・焼結工程へ移します。
脱脂
成形部品を100～200°Cに加熱し、バインダーを揮発させる。脱脂は通常、熱脱脂、溶剤脱脂、触媒脱脂の二段階で行います。
焼結
脱脂後、部品を1200～1600°Fの炉で焼結し、粉末粒子を結合。無圧焼結とホットプレス焼結があります。
焼結により部品は収縮（MIM収縮率）して緻密化し、強度と密度が向上します。
後処理
焼結後、部品は必要に応じて形状修正、熱処理、CNC加工、表面仕上げを行い、最終要件を満たします。
形状修正
微小な変形は矯正金型で修正します。
熱処理
熱処理により機械的特性を調整。例：17-4 PHステンレス鋼の硬度は、処理前HRC 20から処理後HRC 40に向上します。
CNC加工
CNC加工で精密仕上げやMIM単独では難しい形状を実現します。
表面仕上げ
めっきは部品に薄い金属層を形成し、外観や耐食性、導電性を向上させるプロセスです。PVDめっきと電気めっきに分類されます。
MIMプロセスの利点
複雑形状： MIMは他の製造法では難しい複雑形状（内部ギア、ベアリング、コネクタなど）を実現できます。
高精度
±0.02mm の公差と0.4mm の薄肉壁を実現可能。医療機器、航空宇宙、通信分野などで活用。
高強度・耐久性
堅牢で耐久性に優れ、自動車や産業用途に最適です。
コスト効率
金型費、射出成形費、脱脂費、焼結費、修正費、後処理費がかかるが、大量生産で経済的。少量では非効率。
環境に優��������������������������������������������������������������い
廃棄物が少なく、溶剤や有害化学薬品を必要としない。
MIMプロセスの欠点
高い初期投資
専用機械（射出成形機、脱脂炉、焼結炉）が必要で高コスト。
リードタイムの増加
多段工程のため納期が長くなる。
材料選択の制限
すべての金属が粉末形態で利用可能なわけではない。Newayは銅合金、鉄系・タングステン合金、チタン合金に対応しており、今後拡大予定。
なぜNewayを選ぶのか
MIMは小型で高精度かつ大量生産に適した金属部品の製造に最適です。MIMサプライヤーをお探しの際はぜひお問い合わせください。
30年以上の経験を持つNewayは、非標準部品向けワンストップ製造（金属・セラミック・プラスチック射出成形、精密鋳造、板金加工、ラピッドプロトタイピング）を提供。豊富な実績、最先端技術、優れた品質、競争力ある価格で信頼性の高い製造ソリューションを実現します。2023年新規顧客限定で初回注文20%オフキャンペーン実施中。ぜひこの機会にご利用ください。
