粉末ふんまつ冶金やきん

粉末ふんまつ冶金やきん（ふんまつやきん、英えい: powder metallurgy）とは、金属きんぞく粉末ふんまつを成型せいけいして焼しょう結ゆいし、金属きんぞく製品せいひんを造つくる製法せいほう。陶磁器とうじきの製法せいほうに近ちかい。鋳造ちゅうぞうでは融点ゆうてん・比重ひじゅうの組合くみあわせで均一きんいつな組織そしきが作つくりにくい合金ごうきんの製造せいぞうや、鋳造ちゅうぞうよりも後のち加工かこうの少すくない素材そざいの製造せいぞうなどに利点りてんがある。

作つくり出だされた部品ぶひんや材質ざいしつの総称そうしょうについては焼しょう結合けつごう金きんまたは粉末ふんまつ合金ごうきんという呼よび方かたをする。

「冶金やきん」は、金属きんぞく学がくの分野ぶんやのうち製法せいほうを研究けんきゅうする分野ぶんやの冶金やきん学がくなどに用もちいられるやや古ふるい用語ようご。

金属きんぞく粉末ふんまつ表面ひょうめんの酸化さんか皮膜ひまくは焼しょう結ゆいには妨さまたげとなるので、還元かんげん雰囲気ふんいき中ちゅうや不ふ活性かっせいガス中なかや真空しんくう中なかで行おこなわれる事こともある。 主おもな成型せいけい法ほうはプレス成形せいけいであり、近年きんねん、新しん技術ぎじゅつとして金属きんぞく粉末ふんまつ射出しゃしゅつ成形せいけい法ほうが注目ちゅうもくされている。

もとはタングステンのような高こう融点ゆうてん材料ざいりょうや含油軸受じくうけのような、他たの加工かこうプロセスでは適用てきようが困難こんなんであるような加工かこう品ひんに用もちいられていたが、機械きかい加工かこうをしなくても精度せいどの良よい部品ぶひんを効率こうりつよく生産せいさんできることが認識にんしきされ、機械きかい部品ぶひん分野ぶんやへの普及ふきゅうが拡大かくだいしている。

適用てきよう例れい

粉末ふんまつ冶金やきん法ほうを応用おうようした例れいとして多孔たこう質しつ仕様しようの焼しょう結ゆいフィルターがある。含油軸受じくうけとして使用しようした場合ばあい、洗濯せんたく機き・扇風機せんぷうき・ハードディスクなどの小型こがたモーター部品ぶひんとして多用たようされている。

特徴とくちょう

長所ちょうしょ

• 金かね型がたを用もちいて製造せいぞうするため、次つぎの点てんで優すぐれている。
  • 大量たいりょう生産せいさんの容易たやすさ。それによるコストの低減ていげん。
  • 金かね型がたによるニアネットシェイプを製造せいぞう可能かのう。それにより、歩留ぶどまりがよく、部品ぶひん一体化いったいかなどによるコスト低減ていげんも可能かのう。
• 難なん加工かこう材料ざいりょうでも適用てきようできる。
• 粉末ふんまつ金属きんぞくの調合ちょうごうにより材料ざいりょう調ちょう質しつが容易ようい
• 通常つうじょう、製品せいひん内部ないぶに多おおくの孔あな（気孔きこう）を内包ないほうし、見み掛かけ密度みつどが真ま密度みつどよりも低ひくくなるため、部品ぶひん重量じゅうりょうの軽量けいりょう化かが可能かのう。
• 気孔きこうを利用りようして潤滑油じゅんかつゆを含ふくませることが可能かのうである。油あぶらの補給ほきゅうが不要ふようになる。

短所たんしょ

• 見み掛かけ密度みつどが真ま密度みつどよりも低ひくくなるため、強度きょうど等とうの機械きかい的てき性質せいしつが劣おとる。
• 大型おおがた形状けいじょうの製造せいぞうが困難こんなんである。
• 粉末ふんまつ表面ひょうめんの酸化さんか皮膜ひまくが問題もんだいになることがある。

材料ざいりょう

粉末ふんまつ冶金やきんに用もちいられる金属きんぞく粉末ふんまつ材料ざいりょうは、次つぎのように分類ぶんるいされる。

• 鉄てつ系けい - 生産せいさん量りょうは鉄てつおよび合金ごうきん鋼こう粉こが80-90％を占しめる。
• 銅どう系けい
• ステンレス系けい
• チタン系けい
• タングステン系けい

金属きんぞく粉この製造せいぞう法ほうには、以下いかのものがある。

• 噴霧ふんむ法ほう - 鉄てつ系けいにおいて主流しゅりゅう。
• 還元かんげん法ほう
• 機械きかい的てき粉砕ふんさい
• 電解でんかい
• 熱ねつ分解ぶんかい
• 急冷きゅうれい凝固ぎょうこ