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미세한 산업 재료 분말(금속, 세라믹, 초경 등 고융점 분말)과 유기 결합제를 혼합하여 플라스틱 사출 성형기를 통해 사출 성형체를 제조한 후, 고온에서 처리하여 원하는 정밀부품을 제조하는 공정.
 
 
PIM 공정은 크게 (1) 혼합체 준비 (feedstock), (2) 사출성형 (injection molding), (3) 결합제 제거 (debinding), (4) 소결 ( sintering) 공정 등의 4단계로 나누어 볼 수 있습니다.
 
혼합체 준비 단계
혼합체 준비 단계에서는 응용부품의 원료분말 및 형상 등을 고려하여 설계 제조된 폴리머 결합제를 혼합하여 사출 할 수 있도록 준비를 합니다. 이 과정에서 폴리머 결합제의 선택 및 혼합비 등은 매우 중요하여 PIM 핵심 기술의 하나입니다. PIM에서 사용되는 원료 분말의 크기는 일반적으로 0.1 ~ 20㎛ 정도의 것을 많이 사용합니다.
더불어 원료 분말과 결합제의 혼합비는 최종 제품의 치수등에 영향을 주는 수축율과 관계가 있으므로 이 또한 사전에 충분한 검토가 있어야 정확한 제품을 얻을 수 있습니다.
 
사출 성형 단계
사출 성형 단계는 준비된 혼합체를 사출기를 이용하여 금형 내에 충전하여 원하는 형상으로 사출성형체를 제조하는 과정입니다. 사출 시 가해진 열은 혼합체 중의 결합제를 용융시켜 혼합체에 유동성을 제공하며 가해진 압력은 혼합체를 금형 내로 충전시킨 후 냉각되어 사출성형체를 제조하게 됩니다. 이 과정에서 고려되어야 할 인자로는 사출 압력, 온도, 시간 등으로 제품의 형상 및 결합제에 따라 적절한 성형 조건을 이루어야 우수한 사출체를 획득할 수 있습니다.
 
결합제 제거 단계
결합제 제거 단계는 원하는 형상으로 제조된 사출체에서 최종 제품에 불필요한 결합제를 용매 또는 열을 이용하여 제거 하는 단계입니다. 제품의 형상을 유지하며 제거하여야 하므로 적절한 조건이 필요하며 최종적으로 열로 태워버린 후 곧 바로 예비 소결 과정까지 이루어져 제품의 형상을 유지시키는 과정입니다. 본 과정에 소요되는 시간은 전체 생산성에 영향을 주게 되므로, 결합제 제거 과정 시 단 시간 내에 사출체에 악영향을 주지 않으면서 제거될 수 있도록 초기 결합제 설계 시 부터 결합제의 사용 재료 및 구성비를 결정하는 것이 매우 중요합니다
 
소결 단계
소결 단계는 결합제가 제거되고 예비 소결된 부품을 적정 온도로 가열 및 유지시켜 분말 간의 치밀화(densification)를 통한 수축 과정을 거쳐 부품의 밀도를 높이는 동시에 최종 부품의 형상을 얻는 단계 입니다. 일반적으로 PIM 기술로 생산된 제품의 밀도는 이론 밀도의 95%에서 99% 이상을 획득할 수 있습니다.
이 단계에서 제품의 특성 및 치수 등이 결정되므로 생산하고자 하는 제품에 따른 소결 조건 (로 내부 온도, 승온 속도, 유지 시간, 로 내부 분위기 등)을 정확히 결정하는 것이 매우 중요하며, 양산 시 제품의 재현성 문제에 본 과정이 매우 중요한 역할을 합니다.
 
이상과 같이 PIM의 각 공정은 제품에 영향을 주는 많은 인자들이 존재하고 있습니다. 그러므로 초기 제품 개발 시 부터 이러한 공정의 인자들이 정확히 결정되어야 성공적으로 PIM 기술을 이용하여 낮은 생산원가로 부품을 대량 생산할 수 있습니다. 그러나 이러한 인자를 각 상황 마다 정확히 찾아내기란 쉽지가 않아 많은 시행 착오를 겪게됩니다. 많은 시행 착오를 겪을 경우 개발 기간은 물론 개발비 또한 과다하게 소요되고 결국 개발을 포기하게 되는 상황까지도 발생할 수 있습니다.

이러한 문제점을 보완하고 단기간 내에 정확한 부품 개발을 할 수 있도록 도와주는 것이 바로 CAE program입니다. 특히 베스너(주)에서 세계 최초로 개발한 PIM Process 전용 CAE Software인 PIMflow는 십 수년간 축적된 실험 데이타와 PIM 기술의 Know-How가 접목되어 개발된 CAE program으로, 실제로 금형을 제작하여 사출하기 전에 컴퓨터를 이용하여 금형 및 사출에 대하여 시뮬레이션을 실시하고 예상되는 문제점을 미리 해결하여 실제 금형 제작 및 사출 공정에 필요한 데이터를 제공하게 되므로 시행 착오를 줄이고 정밀한 치수의 제품을 생산할 수 있도록 도와줍니다.

 
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