金属は、その強い原子結合と結晶構造のため、一般に固体状態では圧縮することが容易ではありません。
しかし、粉末の状態であれば、熱間等方圧加圧（HIP）や焼結などの工程を経て圧縮・高密度化することができ、航空宇宙や工具製造などの産業で一般的に使用されています。
理解すべき5つのポイント
1.金属の固体状態
固体状態の金属は、強固な金属結合で密に詰まった原子構造を持つ。
これらの結合は、金属陽イオン間の自由電子の共有によって形成され、圧縮に強い格子構造を作り出している。
これらの結合の強さにより、金属は一般的に硬く、圧力下でも変形しにくい。
2.粉末状と圧縮
金属が粉末状である場合、様々な圧縮技術にかけることができる。
この文献では、粉末成形体の初期準備として、冷間溶接、3Dプリントレーザー、プレスツール、大気圧などの方法が挙げられている。
これらの方法は、制御された条件下で金属粒子同士を接合するのに役立つ。
3.熱間静水圧プレス（HIP）
HIPは、金属粉末を高い圧力と温度で圧縮するプロセスである。
参考文献によると、不活性ガスが加圧媒体として作用し、1000℃で100MPaの圧力が使用される。
このプロセスは、金属成形体の密度をほぼ100%にするのに有効で、良好な冶金的結合と機械的特性をもたらす。
HIPは、航空宇宙産業のような高応力環境で使用される部品の製造に特に有用である。
4.焼結
焼結もまた、粉末状の金属を融点ぎりぎりまで加熱し、粒子を溶融させずに融合させるプロセスである。
このプロセスは、水の入ったグラスの中の角氷に例えられ、角氷は融解する前にまず接触点で融け合う。
焼結は気孔を減らし、金属成形体の密度を高めて機械的特性を向上させるのに役立つ。
5.ネッキングと粒子融合
粒子が接触点で融合するネッキングのプロセスは、気孔率を減らし密度を高める上で重要な役割を果たす。
メーカーは、最終製品の品質を最適化するために、この状態をできるだけ長く維持することを目指しています。
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