焼結ギアとは？
【ギアとは？】
ギアとは、英語では”gear”と書きますが、歯と呼ばれるパーツを含んだ機械要素部品です。日本語では歯車とも言います。歯が組み合わさることで動力が伝達されるため、ギアはとても重要な機械要素部品の１つとして挙げられます。ギアには様々な形状があり、歯の数やサイズによって伝えられる動力が変化します。
【焼結ギアの特徴】
焼結ギアとは、その名の通り焼結によって成形加工されたギアのことです。
焼結とは、粉末状の金属やセラミックスを専用の金型に入れ、融点よりも低い温度で加熱し、粉末を固める圧縮成形方法です。焼結加工では、切削加工や研削加工のような機械加工と比較して、歯を含んだギアのような複雑形状であっても直接製造することができます。また、高精度な金型を使用することで、金型と同レベルの焼結品を効率的に製造することができます。さらに焼結加工で使用される材料は非常に硬い材料であることがほとんどで、その焼結体も非常に高い硬度を示します。
またリードタイムという観点においても焼結ギアに関しては切削加工のような機械加工よりも優れています。焼結ギアの製造では、機械加工によるギア製造工程よりも約1/4に工程短縮をすることができます。
さらに最近は、材料のロスを少なくする動きが高まっていますが、焼結加工は材料の有効利用率がほぼ100％となるため、切削加工と比較して材料ロスが少なく、焼結ギアも再び注目を集めています。
このように焼結ギアは、製造もしやすく、量産もしやすい、硬度が高く、耐摩耗性もあり、強度も高く、その上機械加工よりもコストダウンにつながりやすいという多くの優れた特徴を持っています。そのため焼結ギアは、特に耐摩耗性や量産製造体制、コストダウンが必要となる、自動車のエンジン回りの部品に主に採用されています。
【焼結ギアの加工方法】
焼結金属加工.comを運営する株式会社宮本製作所では、焼結ギアの追加工を行っております。具体的には、焼結加工されたギアに対して、旋盤加工、マシニングセンタによる穴開け加工、リーマ加工、面取り加工、平面研磨加工、円筒研磨加工等を行っています。
特に焼結ギアに関しては、高い同軸度が求められます。そのため、特に焼結金属ギアの加工は難易度が高くなっています。しかし当社では、信頼性が求められる自動車部品への納入実績を積み上げてきた、高精度な焼結金属加工ノウハウを活かして、焼結ギアへの高精度な内径穴開け加工を行っております。
【焼結ギアの事例紹介】
続いて、実際に当社で製作した焼結ギアのご紹介です。
【事例①：焼結ギア（焼結歯車）】
この鉄系焼結金属の加工品は、自動車・二輪業界向けに使用されるマシニングセンターによる歯車（ギア・ギヤ）です。
歯車の歯部は成形にて加工・製作を行っており、マシニングセンターでは歯車のボス部へのφ3の穴あけ・リーマ・面取り加工を行っています。歯車外径に対して内径の振れ度が厳しいため、高精度な内径穴あけ加工が要求されています。
【事例②：小型ギア(歯車)】
この小型ギア（歯車）は、鉄系の焼結金属にて製作された切削加工品です。端面と内径、外径を平面研磨と円筒研磨にて研磨加工し、旋盤加工でギア（歯車）の厚みを調整しています。また、同軸度は0.025、面相度はRz3.2（Ra0.4）の高い精度を出しています。
