금속분말 사출성형법의 최근 동향

전문가 제언

○ 금속사출성형법(MIM)은 금속분말과 바인더의 혼합물을 금형에 사출하여 성형한 후 탈지공정을 거쳐 소결함으로써 금속부품을 제조하는 방법이다. 절삭가공이나 주조성형과는 달리 재료손실이 발생하지 않으며 얇고 복잡한 3차원 형상의 부품을 높은 정밀도로 제조할 수 있는 장점이 있다. 일반적인 분말야금에서 사용되는 금속분말의 입경은 약 100㎛이지만 MIM에서는 약 10㎛인 고가의 미세분말을 사용하기 때문에 부가가치가 높은 소형 정밀부품의 제조에 주로 이용되고 있다.

 

○ MIM법에서는 원료의 혼합공정, 탈지공정, 소결공정 등을 거쳐야 하므로 통상의 분말야금법이나 금형성형법에 비하여 제품의 품질에 영향을 미치는 공정요인이 많다. 따라서 제품의 형상에 따라 공정조건을 최적화하는 것이 중요하며 바인더의 조제와 금속분말과의 배합비를 조절하는 것도 중요하다. 또 탈지와 소결수축에 의하여 10~20%의 체적수축이 일어나므로 성형제품의 치수정밀도를 위해서는 수축률을 고려한 금형설계가 요구된다.

 

○ 현재 MIM법이 소형부품의 제조에 한정되고 있는 것은 대형물에서는 수축량이 증가하여 변형이 커지고 충분한 탈지가 어렵기 때문이다. 최근 일본의 IHI Co.에서는 특수 바인더를 개발하여 중량이 수백 g에 달하는 제트엔진의 고압압축기 정익을 Ni기 초내열합금의 MIM성형으로 제작하는데 성공하였으며, Kyushu대학에서는 Ti합금에 의한 중량 80g의 항공기 부품의 시제품 제조를 보고하였다. 이와 같이 중대형 부품의 제조에도 MIM 성형법의 적용범위가 확대될 것으로 전망된다.

 

○ 국내에는 1990년대 초부터 MIM기술이 도입되어 총기 부품, 컴퓨터의 HDD부품, 송수신용 모듈패키지, 산업기계 부품, 자동차용 부품의 제조에 이용되고 있으며 세라믹사출성형 제품도 제조되고 있다. 앞으로 MIM기술은 정보통신기기, 의료기기, 정밀기계, 항공기 등 광범위한 산업분야에서 용도가 더욱 확대될 것이다. 또한 3D 프린팅기술을 이용하는 금속분말의 적층조형법 등 MIM신기술의 출현도 전망되고 있어 이에 대한 국내의 연구개발이 요망된다.

저자

Hideshi Miura

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2013

권(호)

18(10)

잡지명

ふえらむ

과학기술
표준분류

재료

페이지

556~560

분석자

심*동

분석물

• 금속분말 사출성형법의 최근 동향.pdf [322,704 byte]

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