技術
粉末冶金(PM)は、さまざまな金属およびセラミックコンポーネントを生産するための幅広い技術を提供する多用途の製造プロセスです。一般的なテクニックの内訳は次のとおりです。
1。粉末準備:
* 原子化: 溶融金属は、制御された環境(ガスまたは水)に噴霧され、微粉末粒子を作成します。
* 機械的合金: 粉末混合物は高エネルギーのボールミリングにさらされ、合金の形成と粒子サイズの縮小につながります。
* 化学還元: 金属酸化物は、水素や一酸化炭素などの還元剤を使用して金属粉末に還元されます。
* 降水量: 金属塩を溶液に溶解し、試薬を追加することにより粉末として沈殿させます。
* 電気分解: 金属イオンは、粉末を形成するカソードに電解的に堆積します。
2。粉末の特性評価とブレンド:
* 粒子サイズ分析: 粒子サイズの分布を決定することは、望ましい特性を達成するために重要です。
* 化学分析: 組成分析により、粉末が仕様を満たすことが保証されます。
* パウダーブレンド: さまざまな粉末の種類が特定の比率で混合され、目的の特性を実現します。
3。圧縮:
* 単軸プレス: パウダーは、グリーンコンパクトを形成するために高圧下でダイで圧縮されます。
* 等造積プレス: 粉末は、あらゆる方向に均一に適用される静水圧によって圧縮されます。
* コールドアイソスタティックプレス(CIP): この手法は、多くの場合、複雑な形状やネットの形状に近い形成に使用されます。
* ホットアイソスタティックプレス(股関節): コンパクトは加熱され、高圧下で圧縮され、密度と機械的特性が向上します。
4。焼結:
* 固体状態の焼結: コンパクトは融点の下で加熱され、粒子間の拡散と結合を促進します。
* 液相焼結: 焼結の際に液相が導入され、密度の促進、特性の改善が導入されます。
* スパークプラズマ焼結(SPS): この迅速かつエネルギー効率の高い焼結方法は、電気パルスを利用してコンパクトを加熱し、その結果、細粒の微細構造をもたらします。
5。仕上げ操作:
* 加工: 焼結部分を機械加工することにより、形状と寸法の精度が達成されます。
* 熱処理: 熱処理プロセスを通じて、機械的特性の改善と硬度の向上。
* コーティング: 表面コーティングを追加して、耐摩耗性、腐食保護、またはその他の特性を強化します。
6。高度な手法:
* 粉末射出成形(PIM): 粉末をバインダーと混合し、型に注入して複雑な形状を作成します。
* 選択レーザー融解(SLM): レーザーを使用した層ごとの粉末溶融プロセスで、非常に複雑なジオメトリを作成します。
* 電子ビーム融解(EBM): SLMに似ていますが、粉末を溶かすために電子ビームを使用します。
これは網羅的なリストではありませんが、粉末冶金の最も一般的な手法をカバーしています。適切な手法を選択することは、目的の特性、部品の複雑さ、および生産量に依存します。