2015 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロ金属粉末射出成形のための脱脂メカニズムの解明と革新的脱脂システムの構築
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26820011
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
長田 稔子 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90452812)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 金属粉末射出成形 / バインダ / 脱脂 / 粒径 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属粉末射出成形法（MIM）のマイクロ化における非常に大きな問題は，バインダ量の増加である．粉末粒径が小さくなると，比表面積が増大し，粉末間の摩擦を抑えて，射出成形時の流動を容易にする必要が生じるため，多量のバインダが必要となる．一方バインダは焼結前に除去する必要があり，溶媒脱脂や加熱脱脂が行われるが，この脱脂プロセスは最終製品の変形や欠陥に直結する射出成形プロセスの核心部である．本研究ではμ-MIMの品質向上を狙い，まず脱脂メカニズムを解明する．さらに従来材料を根本から見直した全く新しいバインダシステムを提案し，新たな実験評価法の確立と共に実プロセスにおいて効果を実証していく．
本年度は，粒径の異なる粉末を用いて混練を行い，バインダ量の最適値を検討した．バインダ量は少ないほど脱脂が容易になり，変形等が減少し，製品の寸法精度が向上すると考えられるが，少なすぎると射出成形時に問題が生じ，流動性の低下や，十分な充填が行えないことなどから，最適値が存在することを確認した．また，脱脂の各段階における脱脂体の強度を曲げ試験により評価し，脱脂率および脱脂体強度には一定の関係が見られたが，粒径が異なる場合には粉末同士の接触面積なども影響することを確認した．さらに，脱脂時のその場観察を行ったが，バインダからのガスの発生や，観察倍率の問題で，脱脂挙動のリアルタイムな評価は難しかったが，バインダ量の違いなどにより脱脂時の変形量を確認することができた．
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