連続的、安定的かつ効率的な生産を実現する、パンシンの新しい金属銅合金粉末プロセスとアプリケーション

銅粉は赤い光沢のある金属で、湿気の多い空気中で酸化されやすく、表面活性が高く、電気伝導性、熱伝導性に優れています。近年、粉末冶金技術の継続的な進歩に伴い、銅および銅合金粉末は自動車、家電、工具、機械、航空宇宙などの多くの技術工学分野で広く使用され、主に含油ベアリング、摩擦材、ダイヤモンド工具、電気カーボン、熱伝導性、接触材料、化学触媒、穿孔弾などの粉末冶金部品の製造に使用されています。

銅合金粉末製造プロセス
電気分解 電解生産には長い歴史と成熟した技術があります。比較的高い電気陰性度を有する金属粉末を製造できることが利点であり、そのような粉末は従来の方法では製造できない高純度の金属超微粒子であることがほとんどです。欠点としては、エネルギー消費量が多く、コストが高く、プロセスフローが複雑で、通常の銅系合金粉末を製造するのは容易ではないことです。プロセスフローを図 1 に示します。

△図1 電解銅製造プロセスフロー

還元・機械破砕 還元/機械的粉砕法は粉末製造プロセスで最も広く使用されており、鉄粉、銅粉、ニッケル粉、タングステン粉、モリブデン粉など、最も多くの種類の製品を生産します。ニオブ粉末、タンタル粉末、ジルコニウム粉末など、製造が難しい粉末もこの方法で得ることができます。還元法で製造される粉末の粒子サイズの範囲は、ナノメートルからマイクロメートルまでと比較的広いです。必要に応じて針状、球状、複合粉末などに加工できます。欠点は、粉末製造工程に不純物が混入しやすいことです。還元法による銅粉末の製造工程フローを図2に示します。

△図2 還元法銅粉製造プロセスフロー

ネブライザー法 銅粉を製造するためのアトマイズ法は、リサイクルされた銅合金スクラップ部品と金属インゴットを原料として、精錬工程を経て、アトマイズ媒体（水/高圧ガス）を使用して溶融物を粉末に砕きます。その後、後処理とグレーディング工程を経て、嵩密度と粒度組成を調整できる銅合金粉が得られます。ガスアトマイズ銅粉の製造プロセスを図3に示します。

△図3 ガスアトマイズ銅粉製造プロセス

銅合金粉末の用途 粉末冶金の分野では、銅と銅合金の粉末の消費量は鉄粉に次いで2番目に多く、主に粉末冶金部品、ダイヤモンド工具、電気合金などの産業で使用され、工業生産において重要な役割を果たしています。

△ 図4 ダイヤモンド工具

△図5 典型的な積層造形技術として、電気合金の選択的レーザー溶融技術は、軽量、高性能構造、構造統合の分野で明らかな利点があり、複雑で革新的な構造を「設計して製造する」方法を提供します。航空宇宙分野では、ロケットの推力室のサンドイッチ構造やロケットのノズルに銅粉が使用されています。レーシングカー用純銅モーターのステーター巻線は、選択的レーザー溶融技術を使用して製造されています。設計の自由度が増すため、部品の溝に銅の含有量を増やすことができ、放熱効率が向上し、レーシング性能がさらに向上します。

△図6 ロケットノズル

△ 図7 純銅モーター固定子巻線
Panxing New Metal CuT2粉末の特性 Panxing CuT2粉末は真空誘導溶解ガス噴霧VIGA技術によって製造され、CuT2粉末の組成要件と試験値は表1に示されています。

△表1 CuT2の化学組成（重量％）
製粉工程では、主要なパラメータを制御することで、継続的かつ安定した効率的な生産が実現されます。噴霧および粉末収集後、ふるい分け、気流分級、バッチ処理などのプロセスを経て、45～106μmのCuT2粉末が製造されます。 45-106μmレーザー粒度分布は下表2の通りで、技術要件を満たしています。8バッチの粉末粒度分布は図8に示されており、全体的に比較的安定しています。

△表2 CuT2（45-106μm）レーザー粒子径△図8 CuT2（45-106μm）粉末粒子径分布バッチ安定性
45-106μm CuT2粉末は、表3に示すように、総合的な特性が優れており、流動性が良く、嵩密度とタップ密度が高いです。8バッチの粉末の嵩密度とタップ密度を図9に示し、粉末の流動性を図10に示します。全体的に比較的安定しています。

△表3 CuT2（45-106μm）粉末の総合特性

△ 図9 CuT2（45-106μm）粉末のゆるい密度とタップ密度のバッチ安定性

△図10 CuT2（45-106μm）流動性バッチ安定性
Panxingは粉末の研究開発と生産に取り組んでいます。パンシンニューメタルは、新金属材料と球状金属粉末の研究、開発、生産に注力しており、研究開発を重視し、精密製造に注力する国家ハイテク企業です。粉体事業の面では、潘興新金属は現在10本の真空空気噴霧生産ラインを保有しており、チタン合金や耐熱合金などの高品質粉体を年間1,000トン以上生産しています。同社の製品は、積層造形、MIM、表面処理などの分野で広く使用されています。今後、パンシンはより多様で低コストの粉末タイプを発売し、優れた安定した製品品質を備えた効率的で統合された技術ソリューションを顧客に提供していきます。

連続的、安定的かつ効率的な生産を実現する、パンシンの新しい金属銅合金粉末プロセスとアプリケーション

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