金属・セラミックス粉末などの成形・焼結プロセスのメカニズムとその応用

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本セミナーでは、粉末の成形・焼結について基礎から解説し、粒子密度と成形物の強度との関係、強度向上の考え方、耐久性の評価について、わかりやすく解説いたします。

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粉末冶金 (Powder Metallurgy:P/M) の最大の魅力は、粉末を成形、焼結することによって、直接最終製品形状に成形 (near netあるいはnet shaping) できることであり、材料特性、組成、熱処理、および微細組織において、かなりの自由度を持っていることから、溶製法では発現し得ない特性が得られるとともに、経済的に量産できることも利点である。  このような特徴を有するP/M法により、各種セラミックスやタングステン (W) 、モリブデン (Mo) などの高融点材料の製品化をはじめとして、Fe系の各種機械構造用部品、磁性コアやセンサーなどの磁性材料、Ti系のフィルターや生体用インプラントなどの多孔質材料、Cu系の電気回路開閉器やパンタグラフすり板などの電気接点・集電材料、さらにはセラミックスと金属の複合材料 (サーメット) である超硬チップや金型などの切削・耐摩耗工具材料なども生産されており、高度工業社会における素材や製品の製造法の一つとして、重要な役割を果たしている。ここでは粉末の成形・焼結に関する基礎ならびに応用的事項について分かり易く詳述する。

  1. 粉末冶金 (Powder Metallurgy) とは
  2. 原料粉末
    1. 各種粉末製造法
    2. 粉末のキャラクタリゼーション
    3. 粉末組織の制御
  3. 成形 (Compaction) 技術
    1. 成形のための粉末調整
    2. プレス成形
    3. 金属粉末射出成形 (MIM)
    4. 超音波粉末成形
    5. 静水圧成形 (CIP&HIP)
    6. その他の成形技術
      • 粉末圧延
      • 爆発成形
      • 噴霧成形
    7. 粉末鍛造
  4. 焼結 (Sintering) 技術
    1. 単一成分系固相焼結
    2. 多成分系固相焼結
    3. 活性化焼結
    4. 液相焼結
    5. 反応焼結
    6. 焼結体のキャラクタリゼーション
  5. 新しい造形焼結技術
    1. 粉末溶融積層 (3D) 造形
    2. プラズマ焼結
    3. マイクロ・ミリ波焼結

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