금속 사출(MIM)이란?

금속 사출

금속 사출은 플라스틱을 사용해 제품을 양산하는 금형사출 방식과는 다르게

금속 분말을 재료로 사용하고 사출 이후에 추가 공정이 필요하다.

 

금형사출에 관한 내용

https://eunchaneer.tistory.com/1

사출 금형과 프레스 금형

 

금속사출(MIM, Metal Injection Molding)은 금형사출과 같이 형상이 복잡하고 소형인 정밀 부품의 대량 생산하기 위해 개발된 기술이다.

 

금속 사출 공정 순서

1) Blending: 각 원료들을 섞어주기 위한 전처리 공정. 중합금과 같이 각 원료간 비중차가 큰 소재일 경우 권장함.

 

2) Mixing(혼합): 혼합기를 사용하여 수지계열의 바인더와 금속성분을 혼합하는 과정.

 

3) Injection Molding(사출): 일반적인 플라스틱 사출 공정과 동일. 목적하는 제품의 형상을 성형하는 공정.

 

4) Debinding(탈지): 사출된 초안은 디벨로핑 과정을 거쳐 바인더를 제거.

- 용제 탈지: 제품을 용액 속에 침지하여 제품 내부의 왁스를 녹여내는 방법

- 분위기 탈지: 질소 혹은 수소와 같은 분위기 가스(Atmosphere Gas)를 이용해 제품 내부의 바인더 성분을 제거하는 방법.

열풍탈지와 유사함.

- 촉매 탈지: 특정 촉매제에 반응하는 폴리머 성분을 가진 바인더를 사용하여 사출 성형 후 촉매제 사용.

타탈지 공정보다 2~5배 빠르게 탈지한다는 장점을 가짐.

 

5) Sintering(소결): 금속 분말 성형 공법의 최종 공정으로, 디바인딩 단계에서 바인더가 제거된 성형체를 고온에서 처리하여 최종 밀도로 소결하여 치밀한 금속 구조를 형성.

 

6) Post-Processing(후처리): 후처리 과정 등을 거쳐 완성품 제작

 

금속 사출 장점

• 단가가 낮은 대량 생산 가능
• 엄격한 공차를 요구하는 복잡한 형상 제조
• 스테인리스 스틸, 티타늄, 텅스텐, 코발트 크롬 등 다양한 재료 사용 가능
• 스크랩 발생 및 자재 낭비 최소화
• 네트 형태에 가까운 생산으로 추가 가공 감소
• 0.005파운드에서 0.5파운드 사이의 소형 부품 제작
• 부품 통합을 통해 어셈블리 작업 최소화
• 매끄러운 표면과 뛰어난 마감 처리

금속 사출 한계

• 높은 초기 비용 및 툴링 비용 발생
• 제작 가능한 부품 크기 범위가 제한적
• 특수한 전문 장비 필요
• 느린 생산 속도를 특징으로 하는 다단계 공정
• 분말 특성에 따른 치수 제약
• 분말 흐름 특성에 따른 형상 제한