粉末冶金歯車の製造プロセスは主に粉末プレス+焼結によりニアネットシェイプを実現します。従来の機械加工と比較して、材料利用率が高く、生産コストが低く、大量生産に適しているという利点があります。具体的な手順は次のとおりです。
1. 原料粉末の調製と配合設計
これはギアの性能を決定する基本的なステップです。粉末組成は、歯車の動作条件（負荷、速度、耐摩耗性の要件）に基づいて選択する必要があります。
主な粉：一般的な鉄粉（還元鉄粉、水アトマイズ鉄粉など）をベースに使用します。強度と耐摩耗性を向上させるために、銅粉またはニッケル粉を添加することができます。自己潤滑特性を得るために、グラファイト粉末を追加できます（焼結後に遊離グラファイトを形成します）。
補助添加剤: ステアリン酸亜鉛やパラフィンなどの潤滑剤/結合剤が添加されます。これらは、粉末の流動性を改善して金型への充填を容易にし、粉末と金型の間の摩擦を低減して金型の寿命を延ばすのに役立ちます。
混合プロセス：すべての粉末成分を混合機（V 型ミキサーやコニカルミキサーなど）に入れて均一に混合します。均一な分散を確保し、局所的なパフォーマンスの違いを避けるために、混合時間は通常 10 ～ 60 分です。
焼結（臨界硬化プロセス）
焼結は、グリーンを金属強度を備えた焼結体に変換する中心的なステップであり、高温加熱により粉末粒子間で原子の拡散と融合が起こり、冶金的結合が形成されます。
焼結装置：連続焼結炉またはプッシュロッド型焼結炉を使用し、予熱ゾーン、高温ゾーン、冷却ゾーンに分かれており、連続生産を実現できます。
焼結雰囲気: 粉末の酸化を防ぐために、保護雰囲気で行う必要があります。一般的な雰囲気には次のようなものがあります。
還元性雰囲気: 水素、アンモニア分解ガス (75% H₂ + 25% N₂)、鉄粉ベースギヤに適しています。
不活性雰囲気：窒素、アルゴン、銅とニッケルを含む合金粉末歯車に適しています。
焼結パラメータ:
温度：鉄粉ベースギアは通常1100〜1250℃です。
時間：高温保存時間は30〜120分ですが、時間が短すぎると冶金学的結合が不十分であり、強度が不十分です。時間が長すぎると、結晶粒が粗大化しやすくなり、靭性が低下する可能性があります。
焼結後の変化: グリーンはわずかに収縮し (通常 5% ～ 15%)、体積が減少し、密度が増加し、強度と硬度が大幅に増加します。
油浸漬：歯車を潤滑油の中に入れ、毛細管現象を利用して油を歯車内部の細孔に浸透させ、自己潤滑を実現し、作動音と摩耗を低減します。トランスミッションギア、減速ギアによく使用されます。
熱処理：歯車に高硬度と高い耐摩耗性が必要な場合は、浸炭焼入れ、浸炭窒化などの熱処理を行うことができ、表面硬度はHRC 58〜62に達し、衝撃破壊を避けるためにコアは強靭なままです。
機械加工：高精度歯車（ISO 5～7級など）の場合、高速・高精度伝動のニーズに応えるため、仕上げ後に歯形の誤差を修正するための歯車研削も必要です。
表面処理：防錆のニーズに応じて、黒染め、亜鉛メッキ、リン酸塩処理等の処理が可能です。
6. 検査と梱包
品質検査：歯の形状精度、寸法公差、密度、硬度、引張強さ、外観上の欠陥（亀裂、気孔、歯の欠落など）などの検査項目を実施し、お客様の要求事項を満たしていることを確認します。
保管場所への梱包: 認定されたギアは防錆梱包後、倉庫に入れられ、工場からの出荷を待ちます。
焼結は、グリーンを金属強度を備えた焼結体に変換する中心的なステップであり、高温加熱により粉末粒子間で原子の拡散と融合が起こり、冶金的結合が形成されます。
焼結装置：連続焼結炉またはプッシュロッド型焼結炉を使用し、予熱ゾーン、高温ゾーン、冷却ゾーンに分かれており、連続生産を実現できます。
焼結雰囲気: 粉末の酸化を防ぐために、保護雰囲気で行う必要があります。一般的な雰囲気には次のようなものがあります。
還元性雰囲気: 水素、アンモニア分解ガス (75% H₂ + 25% N₂)、鉄粉ベースギヤに適しています。
不活性雰囲気：窒素、アルゴン、銅とニッケルを含む合金粉末歯車に適しています。
焼結パラメータ:
温度：鉄粉ベースギアは通常1100〜1250℃です。
時間：高温保存時間は30〜120分ですが、時間が短すぎると冶金学的結合が不十分であり、強度が不十分です。時間が長すぎると、結晶粒が粗大化しやすくなり、靭性が低下する可能性があります。
焼結後の変化: グリーンはわずかに収縮し (通常 5% ～ 15%)、体積が減少し、密度が増加し、強度と硬度が大幅に増加します。
油浸漬：歯車を潤滑油の中に入れ、毛細管現象を利用して油を歯車内部の細孔に浸透させ、自己潤滑を実現し、作動音と摩耗を低減します。トランスミッションギア、減速ギアによく使用されます。
熱処理：歯車に高硬度と高い耐摩耗性が必要な場合は、浸炭焼入れ、浸炭窒化などの熱処理を行うことができ、表面硬度はHRC 58〜62に達し、衝撃破壊を避けるためにコアは強靭なままです。
機械加工：高精度歯車（ISO 5～7級など）の場合、高速・高精度伝動のニーズに応えるため、仕上げ後に歯形の誤差を修正するための歯車研削も必要です。
表面処理：防錆のニーズに応じて、黒染め、亜鉛メッキ、リン酸塩処理等の処理が可能です。
6. 検査と梱包
品質検査：歯の形状精度、寸法公差、密度、硬度、引張強さ、外観上の欠陥（亀裂、気孔、歯の欠落など）などの検査項目を実施し、お客様の要求事項を満たしていることを確認します。
保管場所への梱包: 認定されたギアは防錆梱包後、倉庫に入れられ、工場からの出荷を待ちます。
