焼結成形（しょうけつせいけい）は、粉末状の材料を型に入れて加熱し、溶かさずに粒子同士を結合させて固める成形方法です。金属やセラミックス、そして一部の樹脂で使われます。
■ 基本イメージ
「粉を押し固めて、熱で“くっつける”」
※完全に溶融させるのではなく、融点より低い温度で結合させるのがポイント
■ 基本工程
① 粉末充填
→ 金型に粉を入れる
② 成形（圧縮）
→ プレスして形を作る（グリーン体）
③ 焼結（加熱）
→ 高温で粒子同士を結合
④ 仕上げ（必要に応じて）
→ 切削・含浸など
■ 焼結の仕組み
加熱すると：
- 粒子表面が拡散・接合
- ネック（首のような結合部）が成長
- 徐々に強度が上がる
完全に溶けなくても一体化する
■ 主な種類
● 金属焼結（粉末冶金）
- 自動車部品（ギアなど）
● セラミックス焼結
- 電子部品
- 耐熱部材
● 樹脂焼結
- Selective Laser Sintering（SLS）など
→ 粉末樹脂をレーザーで焼結
■ メリット
- 複雑形状が作れる
- 材料ロスが少ない
- 多孔質構造が作れる（含油軸受など）
- 切削加工を減らせる
■ デメリット・課題
- 強度が鋳造品より低い場合あり
- 寸法収縮が発生（設計が難しい）
- 焼結炉など設備が必要
■ 技術ポイント
● 粉末特性
- 粒径・形状
- 分布
これで密度・強度が変わる
● 温度・時間
- 高すぎ → 変形・過焼結
- 低すぎ → 強度不足
● 雰囲気制御
- 酸化防止（真空・還元雰囲気）
■ よくあるトラブル
● 密度ムラ
→ 粉末充填不良
● 割れ・変形
→ 収縮不均一
● 強度不足
→ 焼結不足
■ 現場的な理解
シンプルに言うと：
「粉を“溶かさずに固める”成形」
です。
■ 射出成形との違い
- 射出成形
溶かして流して固める - 焼結成形
粉を固めてから熱で結合
■ 重要なポイント
焼結成形の本質は：
「粒子同士の拡散と結合」
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