焼結

2010年6月26日更新

砥石の大半は、粉を型に入れて成形したものを焼き固めて作ってありますので「焼結」は欠かせない工程の一つです。この手法の優れた点は、異なる性質を持つ様々な材質の粉末を、均質に分散しつつ焼き固めることができる点で、砥粒にしても、ボンドにしても、使う箇所によって性質が違うようでは困る工業用の砥石の製造にはもってこいの手法です。切削工具をはじめ、加工用の工具にはダイヤモンド焼結体(PCD)やCBNの焼結体も多く使われますが、それらもこの焼結工程を経て製造されています。

焼結を行なうにあたっては熱間加圧法、冷間加圧法、HIPとCIPいう概ね4種類の方法(もしくは前工程)があります。

熱間加圧法は、ホットプレスで加圧成形と焼結を同時に行なってしまう技術で、圧力が比較的少なくても焼結が可能です。

冷間加圧法は、一般に粉末の成形加工に使う技術で、型につめた粉末を一方向から加圧して成形し、それを窯で焼き固める方法です。

CIPは冷間静水圧加圧のことで、ラバープレスとも言われます。この方法では、通常の冷間加圧が内部の粉末が不均一になってしまう場合がある点を解消するため、ゴム袋などに粉末を入れて、その周囲を水で満たして密閉します。これに静水圧を加えて成形するため、ゴム袋内部の粉末は全方向から圧力がかかり、不均一の問題が解消されます。ただ寸法精度が低いという難点があります。

HIPは熱間静水圧加圧ともいわれ、CIPで水を使って達成した加圧部分をガスに置き換えて高温高圧で行なうというものです。空孔の少ない焼結体を作るのに有効とされる技術です。

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