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MIM PROCESS ENGINEERING FOR CURVED METAL PARTS

미용기기 금속부품 MIM

미세 금속분말과 바인더를 혼합한 피드스톡은 가열되면 유동성을 얻어 금형 캐비티를 채웁니다. 냉각·취출된 그린 파트에서 바인더를 단계적으로 제거한 뒤, 금속입자를 확산 결합시키는 소결로 치밀한 금속부품을 만듭니다.

이 제품의 곡면 금속 헤드와 개구부·체결부는 사출 유동과 소결 수축에 함께 영향을 줍니다. 따라서 게이트·벤트·파팅 위치, 탈지 거리, 소결 지지 방향, 금형 스케일과 후가공 기준면을 하나의 공정으로 설계하고, 시사출·소결 로트의 측정값으로 보정량을 확정합니다. 소재와 표면처리는 도면 및 요구조건을 확인한 뒤 선정합니다.

Metal powder and binder are injection molded into a green part, debound, and sintered into a dense metal component. For curved head geometries, gate and vent layout, wall transitions, debinding path, sintering support, scale compensation, and selective machining must be engineered together. Material and finish are defined against the approved drawing and requirements.

유동을 설계하는 사출 충전
피드스톡 점도는 온도·전단률·분말 충전 상태에 따라 달라집니다. 게이트·러너·벤트를 곡면과 두께 전이에 맞춰 설계해 미성형, 웰드라인, 에어트랩과 분말·바인더 분리 위험을 관리합니다.
형상을 유지하는 단계 탈지
선택한 바인더 체계에 맞춰 탈지 경로를 설정하고 먼저 연속 기공을 형성합니다. 남은 백본 바인더가 형상을 지지하는 동안 단면 두께와 탈지 거리에 맞춰 제거 속도를 제어해 균열·블리스터·처짐을 줄입니다.
소결 치밀화와 수축 보정
소결 중 금속입자의 확산과 넥 성장이 진행되며 기공이 줄고 부품이 수축합니다. 형상·중력·마찰·적재 방향에 따른 비균일 수축을 측정해 금형 스케일, 지지 조건과 소결 프로파일을 반복 보정합니다.
01. 형상·금형 DFM
외관 곡면, 조립 기준면과 후가공 기준면을 먼저 구분합니다. 벽 두께는 가능한 한 균일하게 연결하고 급격한 단면 변화에는 곡률을 적용해 충전 정체와 소결 변형을 줄입니다. 파팅라인·게이트·이젝터 흔적은 주요 외관면과 기능면을 피해 배치하고 유동 말단에는 가스 배출 경로를 둡니다. 언더컷은 슬라이드·분할 코어 적용성과 금형 복잡도를 함께 검토하며, 시험 로트에서 확인한 방향별 수축값을 금형 치수에 반영합니다.
02. 피드스톡·사출 성형
재료 요구 특성을 확인한 뒤 금속분말의 입도 분포, 분말 충전 상태와 바인더 체계가 적합한 피드스톡을 선정합니다. 금형 온도, 사출 속도·압력, 보압과 냉각은 캐비티를 안정적으로 채우면서 과도한 전단과 분말·바인더 분리를 억제하도록 설정합니다. 곡면 두께 전이와 복수 유동이 만나는 위치는 웰드라인·에어트랩·제팅 위험을 확인하고, 시사출에서는 부품 중량·충전 상태·플래시·표면 흔적·취출 변형을 함께 기록해 재현 가능한 공정창을 정합니다.
03. 탈지·소결 제어
탈지 방식은 피드스톡의 바인더 조성과 부품의 최대 단면 두께에 맞춰 결정합니다. 1차 탈지로 바인더 배출 통로를 만든 뒤 남은 바인더를 열적으로 제거하며, 내부 압력·균열·블리스터를 막도록 승온과 유지 구간을 설정합니다. 소결 온도·시간·분위기는 선택 재료에 맞추고 곡면이 자중이나 지지면 마찰로 변형되지 않도록 배치 방향과 세터 형상을 검토합니다. 로트별 치수·형상 데이터를 금형 좌표에 되돌려 금형 스케일, 국부 보정과 소결 조건을 조정합니다.
04. 선택적 CNC·표면마감·검증
소결만으로 관리하기 어려운 기준면, 정밀 홀, 체결부와 조립 치수는 필요한 위치에 한해 CNC로 마무리합니다. 연마·버핑·블라스팅·도금·PVD 등은 외관 등급과 요구 성능이 확정된 경우에만 공정 순서와 검사 기준을 정합니다. 치수·위치·윤곽은 도면에 따라 측정기, 비전 또는 전용 게이지로 확인하고 표면 거칠기와 외관 결함을 별도로 판정합니다. 재료 특성·밀도 시험이 필요한 경우 적용 규격, 시편, 로트와 합격 기준을 사전에 합의합니다.

MIM PRODUCT DETAIL / 제품 형상과 공정 관리 포인트

다공형 접촉면·홀 형상

PORT GEOMETRY · SELECTIVE MACHINING

곡면 헤드·외관 마감

CURVED SHELL · SURFACE FINISH

헤드·본체 결합 기준

INTERFACE · DATUM CONTROL

도면 한 장에서 시작하는 MIM 공정성 검토

2D·3D 데이터와 예상 수량, 재료 요구 특성, 중요 치수, 외관면, 후처리 및 검사 기준을 보내주시면 MIM 적용 가능성과 금형 보정, 소결 지지, 선택적 CNC가 필요한 구간을 함께 검토합니다. 검증 전의 공차·밀도·수축률을 임의로 제시하지 않고 시험 로트의 측정 결과를 기준으로 양산 조건을 확정합니다.

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