Metallin ruiskuvalu ampuma-asealalla : suunnitteluopas

Abstract

Opinnäytetyössä tarkasteltiin metallin ruiskuvalua (MIM) valmistusmenetelmänä, ja sitä miten teknologian käyttö soveltuu ampuma-asealan osien valmistukseen. Työ tehtiin Sako Oy:n toimeksiannosta, ja sen tavoitteena oli perehtyä valmistusmenetelmän eri vaiheisiin ja sille ominaisiin haasteisiin. Työssä selvitettiin, millä tavoin MIM-osien suunnittelua ja yhteistyötä valmistajan kanssa on mahdollista kehittää. Työn tuloksena laadittiin suunnitteluopas, joka esittelee MIM-valmistusmenetelmän perusteet, tunnistaa sen tunnusomaiset haasteet ja lopuksi kokoaa yhteen ohjeet ja suositukset MIM-osien suunnitteluprosessin tueksi.

Toiminnallisessa opinnäytetyössä hyödynnettiin systemaattista tiedonhakua useista eri tietolähteistä, kuten kirjastotietokannoista, tekniikan alan painetuista kirjoista, tutkimusartikkeleista, verkkolehtien artikkeleista ja internetistä. Lisäksi hyödynnettiin opinnäytetyöntekijän ammatin tuomaa kokemusta aihepiiristä.

Opinnäytetyössä kuvattiin MIM-valmistusmenetelmän prosessi ja metallin ruiskuvalun tunnusomaiset piirteet. Suunnitteluoppaaseen koottiin valmistusmenetelmän mahdolliset valmistusvirheet ja niiden aiheuttajat. Opas sisältää myös kattavasti ohjeita, jotka tukevat MIM-osien suunnittelua ja valmistettavuutta.

Työssä selvisi, kuinka monimutkainen ja erityistä osaamista vaativa valmistusprosessi MIM on. Laadukkaiden MIM-osien ja komponenttien suunnittelu ja valmistus edellyttävät valmistusmenetelmän, sen prosessien ja sille ominaisten haasteiden perusteellista ymmärrystä. Onnistuessaan MIM tarjoaa ampuma-asealalle potentiaalisen valmistusmenetelmän laadukkaiden, turvallisten ja suorituskykyisten komponenttien sarjatuotannolliseen valmistukseen.

The purpose of this thesis was to examine Metal Injection Molding (MIM) as a manufacturing method, and how it can be utilised in manufacturing within the firearms industry. An assignment was issued by Sako Oy to shed light on the steps and challenges associated with the manufacturing process of Metal Injection Molding. The goal of this thesis was to identify ways to improve the design process of MIM products and improve co-operation with MIM manufacturers. The findings discovered during the making of this thesis were compiled into a design guide that covers the basics of MIM manufacturing, acknowledges its challenges and combines tips and recommendations to aid in the design process of MIM parts.

This thesis describes the process of MIM manufacturing, its characteristic features and possible manufacturing defects and their origin. The design guide was compiled to consist of a broad selection of instructions and recommendations to aid in the design process and manufacturability of MIM components. Information from various sources, such as library catalogues, printed books from the technical field, research articles, online journals and internet websites were referenced.

This study brought forward the complexity and specific expertise required by Metal Injection Molding as a process. Design and manufacturing of quality MIM parts and components presented a demand for thorough understanding of MIM as a manufacturing method, understanding its processes and recognizing its characteristic challenges. When successful, Metal Injection Molding offers potential means for mass production of safe, high-quality and high-performance parts and components for the firearms sector.