粉末射出成形(PIM)は、金属射出成形(MIM)とセラミック射出成形(CIM)を含んでおり、粉末からシェイプ コンポーネントを大量に生成するための高度な形成手法です。このプロセスでは射出成形技術を利用して、小型の複雑な成形品を大量に、かつ高精度で生成します。最適な応用例の重量は、一般に 100 グラム未満です。
PIM では、金属微粒子またはセラミック粉末を樹脂接着材料と混合して、プラスチック処理設備による処理が可能な供給原料を構成します。この供給原料をねじ供給型バレル内で加熱し、圧力下で液体として金型キャビティに射出して、キャビティで冷却した後、突出します。次に樹脂接着材料を除去し、成形品を焼結して最終製品を形成します。接着除去の段階では、樹脂を除去する際、焼結後のコンポーネントの機械的特性に大きな影響を与える可能性があります。
PIM 材料の射出は、多くの場合ジェッティング、および粉末と接着材料の分離がともないます。粉末と接着材料の混合は、供給原料の射出時に生じる強力なせん断効果のために分離する場合があります。粉末と接着材料の分離は、成形品で粉末が不均一に分布される原因になります。接着材料は最終的に除去されるので、粉末の濃度が薄い箇所に外観上の不具合が生じます。流量を正確に予測するには、粉末射出成形シミュレーションを実行するとき壁面滑りモデルを有効にします。
粉末射出成形プロセスは、成形品で供給原料の粉末濃度が薄い箇所に出現する黒線を予測するために役立ちます。 このシミュレーションでは
3D メッシュのあるモデルが必要です。粉末と接着材料が分離する問題については、サスペンション バランス モデル(SBM)を使用して解決しています。SBM では、対流とせん断効果の両方が原因で生じる粉末濃度の変化を予測します。粉末の体積が異常に小さい部分を特定するには、粉末体積濃度結果を調べます。