製品情報

高密度の大型焼結部品 MST PRODUCTSのご紹介

小ロット、低コストの大型焼結部品

  • 独自の大型CNC多段成形機(500t,1000t)を中心とした充填・成形・焼結のトータル技術です。
  • 溶製材に近い機械強度をほこります。
  • 従来の機械式成形機以上の高精度での製作が可能です。

カタログPDF  ダウンロード

  • 4つの特長
  • 製作事例
  • コストメリット
  • 製作可能な条件
  • MST技術

充填・成形・焼結のトータル技術(MST技術)を用いて、
高い機械強度を誇る大型焼結部品も小ロット、低コストで提供します。

特長1 高密度 CNC成型機、高出力、均一充填による高密度化

焼結部品の強度は、密度、焼結条件、合金元素、熱処理等により決定されますが、特に密度は重要な要素です。MST PRODUCTSは、1回の成形・焼結(1P-1S)で高密度とすることが可能です。

密度6.6g / cm³の場合の気孔の入り方

密度6.6g / cm³ の気孔

※黒い部分が気孔

度7.1g / cm³の場合の気孔の入り方

密度7.1g / cm³ の気孔

※黒い部分が気孔

密度6.6g / cm³の場合。割れてしまっている。

密度6.6g / cm³ のねじり評価

密度7.1g / cm³の場合。割れない。

密度7.1g / cm³ のねじり評価

特長2 高精度 CNC成型機、均一充填、最新鉄粉による高精度化。

MST PRODUCTS は、CNC 成形機と独自の均一充填技術により、これまでの機械式成型機ではできなかった精度で製作可能です。また、最新の鉄粉材料により安定した寸法を確保しています。

通常焼結の高さ(ブレス)方向における精度とMST PRODUCTSの基準値からのばらつき量

ばらつき量

※測定品の基準寸法は5mm。
※精度は、JIS B 0411(寸法区分6mm以下)による。

特長3 複雑形状 CNC成型機による多段成形で複雑形状が可能に。

MST PRODUCTSは、圧力・位置・速度をコンピュータで制御する、CNC多段成型機による成型です。そのため、従来困難といわれた複雑形状や、アスペクト比の大きな部品もご提供できます。
また、CNC制御することで、ネットシェイプ率の高い部品を無駄なく安定した品質で製作することが可能で、環境にやさしい技術です。

粉末充填→粉末移動
圧縮成形→取り出し

粉末充填

粉末移動

圧縮成形

取り出し

特長4 高強度 高密度化と高強度材を使用することにより高強度が可能

高強度を得るには、熱処理を行うことが有効です。しかし、焼結後に行う熱処理はコスト高になる要因の一つでした。
MST PRODUCTSは、焼結工程時の加速冷却機能を利用することで、高強度材を有効に活用することができます。

加速冷却なしの場合の高強度材の様子

加速冷却なし

加速冷却ありの場合の高強度材の様子

加速冷却あり

平歯車

材料 Fe-Ni-Mo 系

質量 0.55 kg

密度 7.1g/cm3

  • 高密度
  • 高精度
  • 複雑形状
  • 高強度
  • 大型
  • 生産改善

射出成形機の型締めギアに
機械加工で製作していた大型ギアを焼結化

平歯車の図面
平歯車の画像

アウターロータ
インナーロータ

材料 Fe-Cu 系

質量 0.3~1.2 kg

密度 6.8g/cm3

  • 高密度
  • 高精度
  • 複雑形状
  • 高強度
  • 大型
  • 生産改善

大型トロコイドポンプに
従来は機械加工で厚みの違う4種類を制作していた
一つの金型で製作可能に

アウターロータ・インナーロータの図面
アウターロータ・インナーロータの画像

ロータ
ピニオン

材料 Fe-Cu 系

質量 0.5~1.2 kg

密度 6.8g/cm3

  • 高密度
  • 高精度
  • 複雑形状
  • 高強度
  • 大型
  • 生産改善

ガソリンスタンドのポンプに
従来の粉末治金では考えられない
高アスペクト形状を可能に

ロータ・ピニオンの図面
ロータ・ピニオンの画像

タイミングプーリ

材料 Fe-Cu 系

質量 0.8 kg

密度 6.8g/cm3

  • 高密度
  • 高精度
  • 複雑形状
  • 高強度
  • 大型
  • 生産改善

高周波焼入れによりHV600以上
2部品を成形で一体化、熱処理で高強度化

タイミングプーリの図面
タイミングプーリの画像

プレート

材料 Fe-Ni-Mo 系

質量 0.8 kg

密度 7.0g/cm3

  • 高密度
  • 高精度
  • 複雑形状
  • 高強度
  • 大型
  • 生産改善

ベンディングマシンの金型押さえに
引き抜き材から機械加工し製作していたものを焼結化し加工工数の削減に成功

プレートの図面
プレートの画像

内歯車

材料 Fe-Ni-Mo 系

質量 4~5 kg

密度 7.0g/cm3

  • 高密度
  • 高精度
  • 複雑形状
  • 高強度
  • 大型
  • 生産改善

射出成型機・プレスなどの油圧装置向けギアポンプに
大型成型機により大型部品の成形が可能に
最終形状に近い形状(ニアネットシェイプ)
に成形できるため加工工数を削減

内歯車の図面
内歯車の画像

複合歯車

材料 Fe-Cu 系

質量 0.3 kg

密度 6.8g/cm3

  • 高密度
  • 高精度
  • 複雑形状
  • 高強度
  • 大型
  • 生産改善

樹脂で製作していたものを焼結化し、1回の
成形と焼結で耐摩耗性と歯車精度を確保
機械加工では製作不可能な形状が可能に

複合歯車の図面
複合歯車の画像

素材成形

材料 ご相談ください

質量 ご相談ください

密度 ご相談ください

  • 高密度
  • 高精度
  • 複雑形状
  • 高強度
  • 大型
  • 生産改善

大型成型機の特長を生かし、
ご希望の材料や形状で試作素材を製作
円柱素材の金型を保有しており
最大φ200mmの素材を成形することが可能

素材成形の図面
素材成形の画像

メリット1 数量ロット500個以上

型による成形のため、型交換が必要になります。段取り時間等を考慮しますとロット当たり500個以上の数量がコストメリットを出しやすくなります。
基準見積もりロット数は1,000個です。
【ロット数量と価格%の関係(目安)】
500個…ロット110% / 1,000個…ロット100% / 2,000個…ロット95%

メリット2 総生産数量が10,000個以上

金型代を200万円とすると、10,000個製作しても一個当たり200円掛かりますので、総生産量は全体コストの大きな要因となります。

メリット3 質量が0.5kg以上

MST PRODUCTSの成形時間は大きさにあまり影響を受けません。
そのため材料費以外のランニングコストは一定になります。
全体コストとのバランスを考慮すると0.5kg以上の部品がコストメリットを出しやすくなります。現在、最高のコストパフォーマンス部品は質量1.4kgの部品です。

メリット4 パンチ面形状が平面の組み合わせで複雑なもの

圧縮するパンチ面は複数パンチをCNCで制御するため、複雑な形状が可能です。
現状フライス等で加工している場合、相当なコストメリットが望めます。

メリット5 強度不足で焼結化できないもの (密度が7.0g /cm³以上)

密度を上げることにより、同じ材料でも1.5倍程度の強度を得ることができます。
そのことにより従来焼結部品化できなかったものも製作することが可能になります。

メリット6 成型機の出力が足りず焼結化できないもの (φ80mm以上)

大型成型機で成形するため、幅の大きな部品も製作可能です。
製作可能であれば、大きいほどコストメリットは出やすくなります。

― コストメリットの出にくい事例 ―

ほとんどの機械加工部分がIT7級より良い
MST PRODUCTSで低コストに製作できる精度は、幅方向で7~ 8級レベルです。殆どの公差が7級以上の場合、他の素材と同様機械加工が必要になりコストの差が出にくくなります。
型でできない形状が多い
タップやアンダーカットはできませんので、従来と同様の加工が必要になります。
通常の焼結で満足している
材料費は同じですが、MST PRODUCTSは油圧成型機を使用するため、通常の焼結部品より生産性が落ちます。そのため付加価値がなければコストアップになります。

条件1 鉄系部品

MST PRODUCTSは現在鉄系焼結部品を主に製作しています。最多部品はFe - Cu 系の部品でC0.6%を含んでいます。もちろん熱処理も可能です。また、ステンレス300系部品やそのほかの材質でも製作可能です。

条件2 上下パンチにより成形できるもの

MST PRODUCTSは上下パンチの圧縮による成形です。高さ方向への形状の自由度は大きいのですが、幅方向のアンダーカットや穴は基本的に追加工になります。

条件3 高さ方向寸法最大80mm程度のもの

部品の高さ方向は500t成型機最大40mm、1,000t 成型機最大80mm程度までです。ただし、この値は単純形状の場合で複雑形状の時はさらに制限されます。また、低密度の場合は、80mm以上可能となることもあります。

条件4 圧縮面積1000mm²以上のもの

MST PRODUCTS用の成型機は大型(500t、1,000t)のため、あまり小さい部品は得意ではありません。部品のパンチ面積は最低1000mm²(直径40mm)程度必要になります。
また、製作可能な大きさは形状や必要密度により大きく左右されるので一概には言えませんが、直径200mm 程度までの実績があります。

条件5 側面に抜け勾配のないもの

上下方向に圧縮しますので、側面に抜け勾配はつきません。側面にテーパが必要な場合は、必ずストレート部分が必要になります。

条件6 試作素材を用意

試作・検討時の金型費はコストがかかりますが、MST PRODUCTSでは、高密度の特長を生かした試作素材を用意する事ができます。以下の試作素材から機械加工で試作品を製作し、評価が可能です。

500t 成型機 … 外径φ80mm / 厚み10~50mm
1,000t 成型機 … 外径φ105mm / 厚み10~70mm
その他の大きさもご用意できますのでご相談ください。

― 注意する必要がある事例 ―

衝撃負荷がかかる
高密度なMST PRODUCTSは自動車部品の歯車などに採用される例もあり、従来の焼結部品に比べて衝撃負荷には強くなっています。ただし、気孔は存在しているため溶製材と比べると衝撃負荷に弱くなっており注意が必要です。
処理液が浸透する
MST PRODUCTSは密度の高い部品で、従来焼結部品よりも表層に存在する気孔数は少ないですが、液体に浸けるとその気孔から内部に液体が入り込み、その後、内部から染み出た処理液が表面を荒らすことがあります。事前にアクリル系樹脂を気孔に含浸させ、気孔を塞ぐ処理を施すことで防ぐことが可能です。

MST成型機 (500t、1000t)

高出力CNC多段成形機で、高密度・高精度・複雑形状・高強度の焼結部品を成形。

高出力CNC多段成形機の画像

連続式焼却炉

MST成型機にて整形した部品を窒素ガス、水素ガスの混合雰囲気で焼結。
加熱後の冷却速度を制御し、シンターハードニング(焼入れ)効果をもたらす。

連続式焼却炉や装置の画像

お問い合わせ

見積もりや製品選定、技術相談、資料請求や代替品など、お困りごとや、その他ご要望などありましたらお気軽にお問い合わせください。

製品に関するお問い合わせはこちら

PAGE TOP高密度の大型焼結部品 MST PRODUCTSのご紹介 TOP