金属の焼結
金属の焼結とは？仕組みや特徴、メリット・デメリットをわかりやすく解説！
**金属の焼結（しょうけつ）**とは、金属粉末を加熱し、溶かさずに粒子を結合させて成形する加工方法です。
✅ 材料のロスが少なく、複雑形状の部品が作れる
✅ 異種金属の組み合わせや多孔質構造が可能
✅ 自動車・電子部品・フィルターなどに広く活用される
金属焼結の基本原理
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金属粉末を成形（圧縮）
- 高圧で粉末を固め、目的の形状（グリーンコンパクト）にする
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加熱（焼結）
- 金属が完全に溶ける前の温度（約0.7～0.9Tm）で加熱し、粒子同士を結合させる
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仕上げ処理（必要に応じて）
- 機械加工や浸炭処理で特性を向上
金属焼結の種類
① 一般的な焼結（金属粉末冶金）
🔹 特徴
✅ 高精度な部品を大量生産可能
✅ 強度が高く、均一な組織を実現
🔹 用途
- 自動車部品（ギア・バルブシート）
- 電動工具・産業機械部品
② 金属射出成形（MIM：Metal Injection Molding）
🔹 特徴
✅ プラスチックの射出成形と同様に、複雑形状の部品を製造可能
✅ 微細部品の大量生産に適している
🔹 用途
- 医療機器（手術用器具）
- 電子部品（コネクタ、センサー）
③ 多孔質金属（フィルター・含油軸受）
🔹 特徴
✅ 気体や液体を通せる多孔質構造を持つ
✅ 潤滑油を内部に保持できる含油軸受が作れる
🔹 用途
- エアフィルター・触媒担体
- オイルフィルター・軸受（ベアリング）
金属焼結のメリット・デメリット
✅ メリット
✔ 材料ロスが少なく、コスト削減に貢献
✔ 複雑形状・異種金属の接合が可能
✔ 均一な組織で高強度な部品を作れる
❌ デメリット
✘ 大型部品の製造には不向き
✘ 密度が低くなるため、強度が鋳造品よりやや劣る
✘ 焼結時の収縮を考慮した設計が必要
金属焼結の主な用途
- 自動車（ギア・カムシャフト・軸受）
- 電子機器（磁性材料・放熱部品）
- 医療機器（人工関節・歯科材料）
- 産業用フィルター（ガス拡散装置・オイルフィルター）
まとめ
✅ 金属焼結は、粉末を焼き固めることで精密部品を低コストで量産できる技術！
✅ MIMなら複雑形状、多孔質焼結ならフィルターや軸受に活用！
✅ 自動車・医療・電子機器・フィルターなど幅広い分野で活躍！
焼結技術は、高精度・省資源・高機能な金属部品を生産するために不可欠な加工方法です！