粉末冶金とは何ですか？

粉末冶金は、粉末を固形物に変換するプロセスです。 通常、粉末は鉄などの金属の一種であり、作られる物体は通常、ダイまたはキャストで形作られます。 粉末冶金により金属オブジェクトを形成および製造するには、非常に高い圧力と高温が必要です。 粉末冶金では、焼結、加熱プロセス、および金属射出成形が一般的に使用されています。

粉末冶金の最初のステップは、原料を粉末状に変換することです。 粉砕、粉砕、および化学反応の使用は、粉末を生成する一般的な方法です。 噴霧は、材料を溶融液体に溶かし、小さなノズルまたはチューブに高速で押し込む手法です。 これにより、液体がチューブを出るときに個々の液滴に分離します。 液滴は集められて硬化し、微細な粒子サイズの粒子になります。

粉末が生成されると、高圧で金型内で圧縮されます。 通常、粉末はダイに注がれ、プレス板が下げられて圧縮されます。 結果のオブジェクトは、ダイから排出されます。 通常、圧力の範囲は80〜1,000 psiです。

粉末を圧縮する別の方法は、静水圧成形と呼ばれます。 この技術は、圧力金型内にある柔軟な金型を利用します。 粉末は柔軟な金型に入れられ、機械は加圧された液体または気体を圧力金型に送ります。 圧力の範囲は15,000 psi〜40,000 psiです。 この方法では、粉末を圧縮するときに潤滑剤は必要ありませんが、標準の金型圧縮では必要です。 その後、オブジェクトは焼結によって強化されます。

焼結は、個々の金属粉末粒子を結合する加熱プロセスです。 通常、焼結炉で行われ、温度は金属の融点のすぐ下に設定されます。 この方法は、一般的にセラミックスの製造に使用されます。 このプロセスは1906年にAG Bloxamによって特許が取得されましたが、金属粉末を固体物体に溶かすことは古くからその起源があるという証拠があります。

熱間静水圧プレスなど、いくつかの方法では、粉末圧縮と焼結プロセスを組み合わせています。 このプロセスでは、通常、加圧アルゴンガスと900°F（480°C）〜2250°F（1230°C）の温度を使用します。 粉末は圧縮と焼結を同時に行い、時間と材料を節約します。 この方法は、標準の粉末圧縮法と比較して、より薄い壁とより大きな部品も生成します。