粉末冶金とは？
ふんまつやきん
粉末冶金とは、金属粉末を成形・焼結して製品を作る製造技術で、複雑形状や難加工材料の加工に優れています。
粉末冶金（ふんまつやきん、Powder Metallurgy, PM）とは、金属やその合金を粉末状にし、金型などで所定の形状に成形した後、融点以下の温度で焼結して固体製品を製造する技術体系です。溶融・鋳造を経ずに直接最終形状に近い製品を得られる「ニアネットシェイプ」加工法として広く利用されています。
粉末冶金の一般的な工程は次のとおりです。
- 粉末製造：アトマイズ法（溶融金属に高圧水・ガスを吹き付けて粉末化）、還元法、電解法などで金属粉末を作製する
- 配合・混合：目的の組成になるよう各種粉末・潤滑剤を混合する
- 成形：金型プレス・等方圧加圧（CIP）・射出成形（MIM）などで圧粉体を作る
- 焼結：保護雰囲気の炉で加熱し、粒子間を結合させる
- 後処理：サイジング・機械加工・熱処理・含油処理などを行う
粉末冶金の主な利点は以下のとおりです。
- 高融点材料（タングステン・モリブデン）や超硬合金など、溶融が難しい材料を成形できる
- 材料ロスが少なく、歩留まりが高い
- 多孔質製品（含油軸受）や傾斜機能材料など独自の機能を持つ製品が作れる
- 大量生産時のコスト競争力が高い
自動車部品（エンジン・変速機の歯車・バルブシート）・電気接点・切削工具など、現代の産業に欠かせない技術です。
使い方・例文
自動車の変速機に使われる焼結歯車は、鉄系粉末を金型でプレスし焼結して製造されており、切削加工品と比べて材料ロスが少なくコスト競争力が高いため広く採用されています。
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