超精密MIM（μ-MIM®）によるピニオンギア製造事例：切削限界を超えた高精度・微細ギアの量産とコストダウンを実現

切削加工の限界を凌駕するμ-MIM®の優位性

当社の超精密MIM（μ-MIM®）技術は、従来の切削加工では極めて困難だったモジュール0.3以下の微細・複雑形状ピニオンギアの製造において、「超高精度」「大ロット量産性」「大幅なコスト削減」を同時に達成します。

この技術により、複雑な形状や極小サイズのギアでも、機械加工と同等以上の高い寸法精度（±0.3%以下）と優れた表面粗度（Ra0.3～0.4 ㎛）を、月産100万個レベルで安定供給することが可能です。

μ-MIM®によるピニオンギア製造の主要メリット

*超高精度: 機械加工と同等以上の寸法精度 ±0.3%以下を達成。JIS N6〜N7等級での量産が可能。

*微細形状への対応: モジュール0.3以下の極小ギアや、ヘリカルギア、かさ歯車（ベベルギア）などの微細・複雑形状を高精度で成形でき、量産時でも安定した形状・性能を確保。

*量産性とコスト削減: 切削工具の制約がなく、大ロット生産（月産100万個）により、大幅な加工コストダウンを実現。

*後加工工程の削減: 焼結上がりの優れた表面粗度 Ra0.3 ～0.4μmを実現するため、多くのケースで高コストな二次加工が不要となります。（※使用粉末による）

お客様の課題：微小モジュールギアの量産化と精度確保の壁

高機能化・小型化が進む精密機器やマイクロモーター、医療機器分野では、駆動部品であるピニオンギアにも極小化と高精度化が求められています。

お客様は、特にモジュール0.3以下の微細なピニオンギアの量産化において、以下のような深刻な課題に直面していました。

１，切削加工の限界と量産コストの増大

*工具の制約: モジュール0.3以下の微細な歯車を切削する場合、専用の特殊な切削工具が必要となり、工具コストが高騰していました。

*破損リスク: 極小モジュールへの加工は工具にかかる負荷が高く、工具の破損や摩耗が頻繁に発生し、交換頻度が高いため、安定した量産化が困難でした。

*生産性の低下: 切削による工程が長引き、タクトタイム（生産にかかる時間）が伸びるため、大ロットでのコストメリットが出せない状況でした。

２，従来のMIMでは達成できない高精度要求

*寸法精度の不足: 従来の一般的なMIM（金属粉末射出成形）の寸法精度は全方位で±0.5%程度であり、ギア部品に求められる高精度な公差（例えば5 mm以下で±0.01㎜）を満足できませんでした。（※形状・粉末粒径・鋼種によって異なります）

*表面粗度の問題: 焼結上がりの表面が粗く、ギアの駆動に必要な滑らかな歯面を実現するために、研磨やシェービングといった高コストな二次加工が必須となっていました。

３，複雑な特殊形状への対応の難しさ切削加工では、工具の動きが複雑になる内歯ギアやヘリカルギア、かさ歯車（ベベルギア・マイタ歯車）などの特殊形状を高精度で加工することが難しく、微細な歯形や角度の再現性を確保するには高い技術と加工コストが必要でした。

解決策：超微細粉末と精密金型技術によるμ-MIM®の適用

これらの課題を解決するため、太盛工業は、長年の経験に基づく独自のノウハウと超微細粉末の活用を融合させた、独自開発の超精密MIM（μ-MIM®）技術をご提案します。

μ-MIM®は、一般的なMIMの±0.5%に対し、機械加工と同等の±0.3%以下の精度を達成し、中空やアンダーカットなどの複雑形状、難削材部品の高精度な大ロット生産を可能にします。

１，超微細粉末の活用による超高精度化

*使用粉末の特長: 通常のMIMメーカーでは扱いにくい微粉末を使用しており、特定の材質においては微粉2μm粉末の適用実績があります。（通常のMIMは10μm〜20μm程度）。

*高精度な公差: 微細粉末を使用することで、焼結後の収縮を極めて均一に制御。一般的なMIMの精度を大きく上回る全方位 ±0.3%以下という、機械加工と同等レベルの寸法精度を実現しました。

*微小部品の保証: 特に5mm以下の微小部品では、厳しい要求公差である±0.01㎜の公差範囲での量産実績があります。（※形状・粉末粒径・鋼種によって異なります）

２，優れた表面粗度と後加工工程の削減

*面粗度の改善: 微粉末を使うことで、焼結後の表面が滑らかになり、焼結上がりの状態でRa 0.3〜 0.4μm程度、Rzは2〜3μmまで抑えることが可能です。

*二次加工の削減: この優れた面粗度は、多くのギア部品で求められる駆動要件を満たすため、高コストな研磨や仕上げ加工が不要となり、大幅なトータルコストの削減に直結します。

３，金型技術による自由な形状への対応

*特殊ギアの実現: 金型を用いるMIMは、切削工具の物理的な制約を受けません。この特性を活かし、多段ピニオンギア、ヘリカルギア、内歯ギア、かさ歯車（ベベル・マイタ）といった複雑な歯面形状や、他部品の機能を持つ部分との一体成形を可能にします。

*設計の自由度: 複数の部品を一体化することで、組み立て工程の削減と、設計の自由度向上に貢献し、お客様の製品の軽量化・小型化をサポートします。

成功事例：微小モジュールピニオンギアの量産化と大幅なコスト削減

お客様の精密機器向けピニオンギアの製造プロジェクトでは、μ-MIM®の適用により、従来の切削加工では不可能だった「高精度なまま、大ロットで低コスト化」を達成しました。

１，μ-MIM®による成功の軌跡精密金型の設計: 50年以上の射出成形経験と30年以上の研究開発に基づく独自の金型設計ノウハウを用い、世界屈指の金型メーカーとの連携により、焼結収縮率を厳密に計算した超精密金型構造を具現化。

２，２μm粉末の採用: このピニオンギアでは、超微細な2 μm金属粉末を使用することで、焼結後の高密度化と均一な組織を実現し、機械的強度と高精度を両立。

３，焼結管理の最適化: 独自の温度・雰囲気制御技術により、均一な密度分布を確保し、量産実績としてはJIS N6〜N7等級の精度を安定的に実現。

導入後の具体的な成果

*量産性の劇的向上: 金型による射出成形技術により、月産100万個レベルの大ロット生産体制を確立。供給の安定化に貢献しました。

*コストの大幅削減: 工具費の大幅削減とタクトタイム短縮、そして二次加工の削減・不要化により、お客様の目標を上回るトータルコストの削減を達成しました。

*高精度の維持: 部品サイズ5 mm以下で± 0.01㎜の公差範囲をクリア。ギア解析においても単一ピッチ誤差が極めて小さく、高品位なピニオンギアを提供しています。（※形状・粉末粒径・鋼種によって異なります）

高度な品質保証と評価

高精度なギア部品の品質を担保するため、当社では最先端の評価技術を一貫して適用しています。

*非破壊評価: X線CTスキャン（Nikon: MCT225）や非接触光学測定システム（GOM ATOS）を用いて、内部の欠陥や複雑な内部形状を含むギアの幾何公差を非破壊で評価しています。

*精密なギア解析: X線CTデータから、単一ピッチ誤差や歯すじの情報を瞬時に得ることができ、規格に沿った等級の評価を迅速に行います。

*一貫管理: 製作から測定までを社内で一貫管理できるため、「小モジュールギアの評価が難しい」という業界の課題にも対応し、お客様に確かな品質をお届けします。

まとめ：μ-MIM®が提供するお客様の競争優位性

超精密MIM（μ-MIM®）は、特にピニオンギアをはじめとする微小・複雑な高精度金属部品の製造において、従来の切削加工の制約を完全に打破するソリューションです。

超高精度、高品位な表面粗度、そして圧倒的な量産性を兼ね備えるμ-MIM®は、お客様の製品開発における「小型化」「高機能化」「コストダウン」という相反する要求を解決し、他工法では得られない高い競争優位性をお客様に提供します。

微小モジュール、複雑形状、高精度、そして大ロット量産でお困りの際は、ぜひ当社のμ-MIM®技術にご相談ください。

次世代のピニオンギア製造に関する技術的なご質問や、具体的な設計・見積もりについてご相談を承っております。

どのような材料（例：ステンレス、低合金鋼）での製造にご興味がありますか？