粉末冶金焼結歯車の製造

金属粉末ギア

ヘリカル粉末冶金歯車の歯車運動

粉末冶金 作成に使われる方法です 粉末金属ギア長年にわたりこの技術に数々の改良が加えられてきた結果、歯車材料としての粉末金属の人気が高まってきました。

粉末冶金歯車は多くの産業で利用されていますが、最も多く利用されているのは自動車産業です。スプロケットやプーリーなどのエンジン部品、ギアシフター、オイルポンプギア、ターボチャージャーシステムなどは、自動車の一般的な用途の例です。ベベルギア、ヘリカルギア、スパーギアはすべて粉末冶金法で製造できます。

粉末冶金とは？

金属部品は粉末冶金と呼ばれる方法で成形できます。その手順は以下の3つのステップに分かれています。

1. 金属粒子が結合されます。
2. 顆粒を圧縮して正しい形状を形成します。
3. 圧縮された形態を規制された状況下で加熱します。
4. 要求される精度のレベルに応じて、結果として、ほぼ意図した形状の金属製品が完成し、機械仕上げはほとんどまたはまったく必要ありません。

粉末金属歯車の利点と欠点

従来のギア材料よりも粉末金属ギアを選択する主な要因は、コストかもしれません。金属粉末で作られたギアは、鉄や鋼で作られたギアよりも大量生産コストが低くなります。まず、材料の無駄が極めて少なく、製造時のエネルギー消費量も少なくて済みます。多くの粉末金属部品は機械研磨をほとんど、あるいは全く必要としないことを考慮すると、製造コストも一般的に低くなります。

粉末金属には、材料組成に関連した他の利点もあります。粉末金属ギアは軽量で、多孔質構造のため静音性に優れていることがほとんどです。さらに、粉末材料を独自に組み合わせることで、独特の特性を生み出すことができます。ギアの場合、多孔質材料に油を浸透させることで自己潤滑ギアを実現できます。

しかし、粉末冶金歯車にはいくつかの欠点があります。最も重要な点の一つは、粉末冶金は他の材料に比べて耐久性が低く、経年劣化が早いことです。また、装置の製造能力と効率性を維持するために、サイズにも制限があります。粉末冶金歯車を小～中規模規模で製造することは、一般的に費用対効果が高くありません。

焼結ギアの粉末金属に関する重要な詳細は次のとおりです。

1. 使用材料

• 鉄基合金: 強度とコスト効率に優れているため、よく使用されます。
• 銅、青銅、真鍮: 優れた耐摩耗性と潤滑性が求められる用途に適しています。
• ステンレス鋼: 耐食性が重要となる場合に使用します。
• ニッケル、コバルト、チタン: 航空宇宙や医療などの高性能アプリケーション向け。

粉末金属歯車の機械仕上げ

粉末冶金製の部品では機械仕上げはそれほど必要ないことは既に述べました。しかし、粉末冶金製のギアには追加の機械加工が必要となる場合があります。 たとえば、粉末冶金法では、重要な用途で使用される特定のギアに必要な高い精度レベルを達成できません。

精密歯車メーカーであるJHMIMは、粉末冶金歯車を様々な方法で研磨する能力を備えています。これには、ヘリカル歯車と平歯車の精密研削が含まれます。精密歯車研削は、正確な歯形と高品質の表面仕上げを実現する仕上げ工程の一つです。

粉末冶金のブランクに歯車切削加工を施し、歯車の歯を作製することも可能です。粉末冶金技術では角度のある歯の作製が難しい場合があることから、この技術は特にヘリカルギアの作製に役立ちます。

パウダーメタルギア

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