2019/02/01金属粉末射出成形(MIM)とは、金属粉末を原料とした部品製造法の一種で、複雑形状の部品を高い精度と強度で量産することができる非常に優れた製法です。比較的新しい製造技術のため、製造方法やノウハウの蓄積が十分ではなく、理論が定まっていない現状もあります。本連載では、そんなMIMについて体系的にわかりやすく解説していくなかで、この記事ではMIMの歴史と特徴といった基礎知識について紹介します。「Metal=金属粉末」「Injection=射出」「Molding=成形」の頭文字でMIM。日本語の読みは「ミム」「エムアイエム」です。その理由は、ダイカストやチクソーモールディングなどの溶融金属の射出成形との混同・誤解を避けるためだと思われます。技術分類では、MIMは「プラスチック射出成形技術」と「粉末冶金技術」の複合技術です。<図1>粉末冶金体系の中のMIM法の位置づけ<図1>の粉末冶金体系で、MIMは粉末射出法(PIM法)の下位概念で、金属粉末を使うものです。樹脂(バインダー)を混ぜているのでプラスチック射出成形と同様な造形が可能です。ちなみに、金属粉末ではなくセラミック粉末を使うものがCIM(シム)です。CIMの工程順はMIMとほぼ同じです。2.MIMの誕生と歴史1973年、4人の起業家がカリフォルニア州にMIM製造会社を創業します。会社の名前はパーマテック社。1981年3人の起業家はそれぞれ暖簾を分け合うと、別々に起業します。Wiech氏が起こした会社が、現在、日本のメーカーで最も採用されているウィテック社です。BASF法、シングルステップ(SS法)、などがあります。MIMと言ってもこのように製法が多種存在し、各々の製法で長所短所が異なるため、同じ金属材質であっても、各社のMIM部品の機械的特性や形状・大きさの制約などが異なります。(MPIF)の5つの賞のうち2つを受賞すると、世界的にMIMブームとなります。日本国内でも大手企業がその開発に着手したころ、基本特許を持つウィテック社が日本法人を設立。特許侵害を回避するため、多くの日本の会社がウィテック社のライセンシーとなります。他方、国内の2社がパーマテック社のライセンスを取得。独自の技術開発を堅持する強者メーカーも存在しました。研究開発は閉鎖的でメーカー間の交流はなかったのですが、1988年より、大学等の研究論文が発表されはじめます。自力・他力で量産が開始されます。国内MIM市場規模は50億円まで上昇。切れはじめ、だれでも使えるオープン技術となりました。この第二世代はMIM元年と言えるでしょう。島津メクテム(現在:島津産機システム)が加熱脱脂と焼結を連続で行うMIM専用焼結炉を開発すると、それを利用したシングルステップ(SS法)が登場します。MIM成形材料の外販やMIMコンサルタントが誕生。大学等の研究も活発に行われ、1997年MIM関係論文数が20を超え最大となります。年15億円以上のペースでMIM市場は急成長していきますが、リーマンショックにより前年2007年のピーク150億円から、2009年には100億円まで激減します。翌年若干回復しますが、それ以降2016年まで緩やかに減少。設備の老朽化とMIM担当技術者の定年時期に合わせるかのように撤退・統合が進んでいきます。技術的(Quality=品質、Cost=コスト、Delivery=納期)に優位性の高い企業はさらに発展・進化します。MIM再成長と新代替工法の出現2017年からMIM市場が上向きに転じ、年5億円増の回復が予測されています。スーパーアロイ(超合金)のMIM論文が発表されるなどして、MIM技術は確実に向上しています。2018年にMIMと同じ金属粉末を使った3D積層装置が米国2社から発表。これは、MIMの代替工法なのかMIM発展のチャンスなのか、業界の注目を集めています。3.MIM製法の長所と短所MIM製法には、多くのメリットがある一方デメリットも存在します。製品の形状や求められるスペックによって、MIM製法を部品に採用するか慎重に検討しなければいけません。