焼結金属とは?
しょうけつきんぞく
焼結金属とは、金属粉末を型に充填して加圧成形した後、融点以下の温度で加熱して粒子同士を結合させた素材または部品のことです。
焼結金属(sintered metal)は、粉末冶金(PM:Powder Metallurgy)の中核工程である焼結(sintering)によって製造された金属材料・部品の総称です。金属粉末をプレス成形して「圧粉体(グリーンコンパクト)」を作り、その後融点以下の温度で加熱することで粉末粒子間に拡散接合を起こし、緻密で強度のある構造体を作り出します。
製造プロセスの主な利点は以下のとおりです。
- 材料歩留まりの高さ:切削加工と異なりほぼ100%の材料利用率を実現できる
- 複雑形状の一体成形:切削では難しい内部形状や多孔質構造が作れる
- 材料組成の自由度:混合比を変えることで合金組成を細かく制御できる
- 大量生産への適合性:同一形状の部品を高い寸法精度で量産できる
焼結時に意図的に空孔(ポア)を残した多孔質焼結金属は、その空孔に潤滑油を含浸させた含油軸受(オイレスベアリング)として広く使われます。また超硬合金(WC-Co)・磁性材料(フェライト)・硬質工具なども粉末冶金で製造されます。
自動車産業では歯車・カム・スプロケットなどの機械部品、家電・OA機器の小型精密部品、フィルター・触媒担体など多岐にわたる用途で採用されています。
使い方・例文
自動車エンジン内のバルブシートや含油軸受に焼結金属が使われており、複雑な形状を削り出しなしで量産でき、多孔質構造を活かした自己潤滑機能も得られる。
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