焼結は、粉末や粒状の材料を特定の機械的特性を持つ固体片に変化させるプロセスである。
このプロセスにはいくつかの重要な段階がある。
1.組成
最初の段階は組成である。
これには、主材料とカップリング剤の選択と混合が含まれる。
材料は通常、粉末または顆粒の形をしている。
カップリング剤は、最初の成形工程でこれらの粒子を結合させるのに役立つ。
材料とカップリング剤の選択は、焼結部品に要求される最終的な特性に依存する。
2.圧縮
組成物が調製された後、混合物は所望の形状に圧縮される。
これは、プレス、成形、射出成形などの方法を用いて行うことができる。
圧縮段階は、部品の初期形状と密度を決定するため非常に重要である。
圧縮された材料は、しばしば「グリーン部品」と呼ばれるが、一般的にサイズが大きく、多孔質で、完全には接着していない。
3.加熱（焼結）
圧縮された部品は、制御された環境、通常は焼結炉で加熱される。
この段階での温度は非常に重要である。
粒子が結合するのに十分な温度でなければならないが、材料が完全に溶けるほど高くはならない。
加熱プロセスは、カップリング剤の除去を容易にし、固体拡散のようなメカニズムによって粒子の結合を促進する。
これにより粒子間にネックが形成され、全体的に緻密化する。
焼結温度は一般に750～1300℃の範囲であり、材料と所望の特性に依存する。
4.冷却
焼結工程の後、焼結部品は冷却される。
この冷却は、割れやその他の欠陥を防ぐために制御されなければならない。
部品が冷却されると、剛性の高い凝集構造に凝固し、最終的な機械的特性が得られます。
これらの段階を総合すると、バラバラの粉末が、材料の選択、焼結プロセスのパラメーター、冷却条件によって調整された特性を持つ、固体の機能部品へと変化します。
焼結は、高精度で機械的強度の高い複雑な部品を、他の製造方法と比較して低コストで製造する場合に特に有用です。
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