Development of Metal Injection Molding fabrications for one part catheter grasping forceps

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26350551
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: 野方 誠 立命館大学, 理工学部, 教授 (80335067)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 小形医療機器 / 弾性変形構造 / 金属射出成型

Outline of Annual Research Achievements

弾性変形構造を有する小形医療機器の形状設計法と加工法の構築として，金属粉末射出成形(MIM)技術を用いて一体構造型の鉗子部の製作を行うことにより，低コストで大量生産を目指す．材料選定を行い，機械的特性を検証するため，引張試験を行った．その結果を用いて構造解析を行い，塑性変形してしまうことを確認した．そのため，鉗子形状の変更を行い，弾性変形の範囲内に抑えることができた．MIM技術で用いる金型を製作する前に形状検証実験を行うため，MIM材料をワイヤ放電加工して鉗子を製作し，塑性変形しないことを確認したので金型の製作依頼を行った．そして，MIM技術で鉗子の製作を行った．
引張試験でMIM材料SUS630の機械的特性の検証を行い，そのデータを用いて構造解析を行った結果，塑性変形することを確認した．そのため，鉗子の形状を変更した．MIM技術の加工で用いる金型を新しく作るのに高いコストがかかるため，既存の金型で製作したMIM材料をワイヤ放電加工して形状検証実験用鉗子を製作した．鉗子の開閉動作を繰り返し行い，弾性変形の範囲内で動作を行えることを確認したため，鉗子形状の金型製作を依頼し，鉗子を製作した．しかし，鉗子の製作は失敗したため，金型の改良を行ったが成功には至らなかった．粒子が流動するよう肉厚を増やしたら，変形量が減少し，開閉動作が十分ではなくなった．今後は弾性変形構造を先端首振り機構部に適用することを検討していきたい．