金属射出成形(MIM)は主にCNC加工、ダイカスト、従来の粉末冶金(PM)、金属3Dプリンティングと競合します。MIMは通常、小型(約100g以下)で幾何学的に複雑な鉄系および高性能金属部品を数千個以上生産する場合に最もコスト効率の良い方法であり、焼結ままの公差はおよそ±0.3%、密度は97%以上を維持します。CNCは低生産量および最も厳しい公差に、ダイカストは大型軽合金部品に、従来のPMは単純な対称形状に、3Dプリンティングは試作および一品生産に適しています。
| 項目 | MIM | CNC加工 | ダイカスト | 粉末冶金(PM) | 金属3Dプリンティング |
|---|---|---|---|---|---|
| 最適用途 | 小型・複雑・大量生産の鉄系/高性能部品 | 単純から複雑な部品、低生産量、最も厳しい公差 | 大型軽合金(Al/Zn/Mg)部品、大量生産 | 単純で対称的な形状の超大量生産 | 試作、一品生産、複雑な内部流路 |
| 一般的な部品サイズ | 約0.02g~100g | あらゆるサイズ | 約10g~数kg | 小型から中型 | 小型から中型 |
| 寸法公差 | 焼結まま±0.3%(二次加工でより厳密に) | ±0.005~0.05mm | ±0.1~0.5mm | 約±0.1% | 約±0.1mm |
| 材料 | 316L、17-4PH、低合金鋼、チタン、銅、WC-Co、軟磁性合金 | ほぼあらゆる金属 | アルミニウム、亜鉛、マグネシウム(非鉄) | 鉄系および一部の非鉄粉末 | チタン、ステンレス、アルミニウム、コバルトクロム |
| 金型費用 | 中~高(鋼製金型) | なし | 高(鋼製ダイ) | 中(圧縮金型) | なし |
| 経済的生産量 | 年間数千個~数百万個 | 1~数千個 | 数万個以上 | 数万個以上 | 1~数千個 |
| 量産時の単価 | 低 | 高 | 低 | 低 | 高 |
| 一般的なリードタイム | 数週間(金型)+生産 | 数日 | 数週間(金型)+生産 | 数週間(金型)+生産 | 数日 |
| 主な制約 | サイズと肉厚が焼結により制限される | 量産時の高コストと材料の無駄 | 非鉄金属のみ、強度が低い | 複雑な3D形状やアンダーカットは製作不可 | 部品ごとに遅く、単価が高い |
量産時には、金型費用が償却され加工くずがほとんど出ないため、MIMは通常CNCよりはるかに安価です。ごく少量の場合は、金型が不要なためCNCの方が安価になることがあります。
約±0.1%以下の公差、ごく少量、非常に大型の部品、または成形できない形状(鋭い内角や焼結後に追加するねじ山など)が必要な場合はCNCを選んでください。
MIMはステンレス鋼や低合金鋼などの鉄系および高性能合金を使用するため、通常より高い強度と硬度が得られます。一方、ダイカストはアルミニウムや亜鉛などの非鉄金属に限定されます。
MIMは、従来のプレス・焼結PMでは製作できない複雑な3D形状、アンダーカット、薄肉を粉末冶金で実現しつつ、同等の密度と材料オプションを維持します。