MIM 設計ガイドライン | 肉厚・抜き勾配・公差の実践チェックリスト

MIM 設計ガイドライン：肉厚から抜き勾配までの実践チェックリスト

金属射出成形（MIM）は粉末冶金と樹脂射出を組み合わせる。MIM 設計ガイドラインを守ることは、部品が安定して量産できるか、コストを適正に抑えられるかを直接決める。本稿では肉厚、抜き勾配、孔とスロット、公差、材料選定を、エンジニアがそのまま使えるチェックリストとしてまとめる。Yujiaxin Tech は多くの MIM プログラムを量産しており、以下のルールは実ラインでの検証に基づく。

なぜ設計段階が MIM の成否を決めるか

MIM の金型費用は工程の前端に集中するため、設計が固定すると変更が高くつく。多くの部品は初回成形でしか問題が出ず、手戻りは事前レビューよりはるかに高価だ。MIM 設計ガイドラインを図面審査の段階に入れるのが、納期と歩留まりを抑える最も有効な方法である。見積り前の製造可能性レビューを推奨する。

金属成型プロセスの 概要 は MIM が適するかの判断に役立つ。

肉厚の均一が第一の鉄則

MIM 部品で最も恐れるのは局部的な厚肉である。肉厚は 1.5 から 6 ミリの範囲に保ち、部品全体でばらつきを小さくする。差が大きいと焼結時に収縮巣や反りを生じる。厚くする必要がある箇所では、急段差ではなくなめらかな遷移を用いる。

MIM 設計ガイドラインでは、肉厚の均一がもっとも基本的な要求であり、最初の図面で固定すべきである。

抜き勾配と離型

成形したグリーン部品は金型から抜ける必要がある。垂直面には 0.5 度以上の抜き勾配を、深いキャビティには 1 から 2 度を確保する。アンダーカットや側孔は金型を複雑にする。MIM 設計ガイドラインは抜き勾配について単純に定めている。

正の形状をスライドより優先せよ。

孔・スロット・ねじの扱い

貫通穴は径 0.8 ミリ以上とし、盲穴は径の 5 倍より深くしない。細長いスロットは焼結後の CNC 仕上げの方が安定する。MIM 設計ガイドラインは孔とスロットに明確な境界を設けている。内ねじは通常 MIM 段階で成形せず、焼結後にタップする余量を残す。

当社の 精密金属部品ライン はこうした複合工程をカバーする。

公差と後処理の境界

MIM の標準公差は IT8 から IT9 程度で、より高い精度は焼結後のサイジングや CNC で補う。平面度や位置度は焼結支持方式に依存するため、加工基準を設計に残す。MIM 設計ガイドラインは公差と後処理を分けて考える。シールや嵌合する面には別途仕上げ指示を付ける。

背景は MIM 工程の解説 を参照。

材料選定の要点

ステンレス 316L と 17-4PH がもっとも一般的な MIM 材料で、チタンは医療や航空機部品に向く。タングステンはカウンターウェイトや遮蔽に、工具鋼は耐摩耗部品に用いる。MIM 設計ガイドラインは材料選定で収縮率を金型の放大計算に組み込むことを求めている。粉末冶金の規格は MPIF 規格リソース と ASM International 材料ハンドブック にまとまっている。

Yujiaxin Tech の MIM 能力 はこれらの多くをカバーする。

まとめ

MIM 設計ガイドラインの核心は、量産の制約を最初の図面改訂に書き込むことである。この手法は 医療グレード精密部品 などのプログラムで実証済みだ。Yujiaxin Tech はレビュー、金型、量産まで一貫して支援する。MIM への適性を評価中なら、製造可能性評価を依頼 いただき、技術チームが個別の結論を返す。