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公開番号2025138718
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-25
出願番号2025105631,2023578348
出願日2025-06-23,2022-02-07
発明の名称金属粉末形成方法
出願人日産自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B22F 9/04 20060101AFI20250917BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】被加工材を切削することにより形成される金属粉末に含まれる金属粒子の形状を制御する。
【解決手段】金属粉末形成方法は、金属製の被加工材の表面を切削することで金属粉末を形成する金属粉末形成方法であって、被加工材の第1表面に複数の凸部を有する第2表面を形成する塑性加工工程と、複数の凸部を切削することによって金属粉末を形成する切削工程と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
金属製の被加工材の表面を切削することで金属粉末を形成する金属粉末形成方法であって、
前記被加工材の第１表面に複数の凸部を有する第２表面を転造工具で形成する転造工程と、
前記複数の凸部を切削工具で切削することによって金属粉末を形成する切削工程と、
を備え、
前記被加工材の前記第１表面は、第１軸の周りに軸対称な形状を有しており、
前記被加工材を前記第１軸周りに回転させながら前記転造工程を行いつつ、前記切削工程を行い、
前記転造工程では、前記転造工具を前記第１軸周りに回転している前記被加工材の前記第１表面に押し付けて、当該第１表面に、一方向に延びる複数の第１溝と、前記複数の第１溝と交差する方向に延びる複数の第２溝と、前記複数の第１溝及び前記複数の第２溝がそれぞれ延びる方向に配列された前記複数の凸部と、を形成する、金属粉末形成方法。
続きを表示（約 440 文字）【請求項２】
前記転造工具は、前記複数の凸部に対応する複数の凹部が外周面に形成されたローラ型工具である、請求項１に記載の金属粉末形成方法。
【請求項３】
前記転造工具は、第１転造工具と、第２転造工具と、を備え、
前記第１転造工具により前記複数の第１溝が形成され、
前記第２転造工具により前記複数の第２溝が形成される、請求項１に記載の金属粉末形成方法。
【請求項４】
前記転造工程で転造された前記複数の凸部を前記切削工程で切削した後の前記被加工材の第３表面に、更に前記複数の凸部を形成する第２転造工程を行い、当該第２転造工程で形成された前記複数の凸部を、前記切削工具で切削することによって前記金属粉末を形成する第２切削工程を行う、請求項１～３のいずれか一項に記載の金属粉末形成方法。
【請求項５】
前記転造工具の加工型の表面には摺動膜が形成されている、請求項１～４のいずれか一項に記載の金属粉末形成方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属粉末形成方法に関するものである。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１が開示する成形体の製造方法では、成形材料は、金属を切削して得られ鱗片状に形成された金属微粒子と、樹脂とを含有する。この成形材料は、この成形材料に含まれる鱗片状の金属微粒子の最大長より短い。また、金属微粒子を同じ向きで金型内に射出可能な射出口から金型に吐出されて成形体が形成される。これにより、金属微粒子の方向が揃えられ、伝熱性や電気伝導性に配向性を有する成形体を製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－２０６７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の金属を切削加工して金属粉末を得る方法では、形成された金属粉末には、多様な形状、粒径、アスペクト比等を備えた金属粒子が含まれていた。即ち、形成される金属粉末に含まれる金属粒子の形状を制御できない場合が有った。そのため、形成された金属粉末には、その後の成形加工に用いることができない金属粒子が含まれており、当該金属粉末から所望の形状等を備えた金属粒子を選別する場合が有った。
【０００５】
本発明の目的は、被加工材を切削することにより形成される金属粉末に含まれる金属粒子の形状を制御することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る金属粉末形成方法は、金属製の被加工材の表面を切削することで金属粉末を形成する金属粉末形成方法であって、被加工材の第１表面に複数の凸部を有する第２表面を形成する塑性加工工程と、複数の凸部を切削することによって金属粉末を形成する切削工程と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、被加工材を切削することにより形成される金属粉末に含まれる金属粒子の形状を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係る金属粉末形成方法における、被加工材と、転造工具と、切削工具との配設関係を示す模式的側面図である。
第１実施形態に係る金属粉末形成方法について説明するための図であって、図１のＩＩ矢視図に相当する模式的側面図である。
第１実施形態に係る転造工具を示す模式的側面図である。
第１実施形態に係る転造工具を示す、図３ＡのＩＩＩＢ－ＩＩＩＢ線に沿った模式的断面図である。
第１実施形態に係る転造工程について説明するための図であり、図１のＩＶ－ＩＶ線に沿った模式的部分断面図である。
第１実施形態、及び第２実施形態に係る切削工具を示す模式的側面図である。
第１実施形態、及び第２実施形態に係る切削工程について説明するための図であり、図２のＶＩ－ＶＩ線に沿った模式的部分断面図である。
第１実施形態、及び第２実施形態に係る切削工程について説明するための図であり、被加工材から金属粉末が形成される態様の一例を示す模式的部分断面図である。
第２実施形態に係る転造工具を示す模式的側面図である。
第２実施形態に係る転造工具を示す、図８ＡのＶＩＩＩＢ－ＶＩＩＩＢ線に沿った模式的断面図である。
第２実施形態に係る転造工程について説明するための図であり、図４に相当する模式的部分断面図である。
第２実施形態に係る金属粉末形成方法の作用効果について説明するための図であり、転造工程において除荷された後の複数の凸部を示す、図９に相当する模式的部分断面図である。
第３実施形態に係る金属粉末形成方法における、被加工材と、転造工具と、切削工具との配設関係を示す模式的側面図である。
第３実施形態に係る金属粉末形成方法について説明するための図であって、図１１のＸＩＩ矢視図に相当する模式的平面図である。
第３実施形態に係る切削工程について説明するための図であって、図１２のＸＩＩＩ矢視図に相当する模式的部分側面図である。
第３実施形態に係る切削工程について説明するための図であり、被加工材から金属粉末が形成される態様の一例を示す模式的部分斜視図である。
実施形態に係る球状化工程について説明するための図であり、第１板部材と、第２板部材と、金属粉末との配設関係を示す模式的側面図である。
実施形態に係る球状化工程における、第１板部材に対する第２板部材の動作を示す模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施形態に係る金属粉末形成方法により形成される金属粉末Ｍ１の平均アスペクト比、又は平均粒径は、粒子画像分析装置（製品名；モフォロギ４、ＭａｌｖｅｒｎＰａｎａｌｙｔｉｃａｌ社製）を用いて測定した。より具体的には、数千～数万個の金属粒子Ｍ２を含む金属粉末Ｍ１を、粉体分散ユニットを用いてガラス盤上に分散させ、所定倍率の対物レンズで撮影し、画像解析ソフトを用いて平均アスペクト比、又は平均粒径を算出した。なお、対物レンズの倍率は金属粉末Ｍ１の形状等に応じて適宜設定することができる。なお、アスペクト比とは、所定の方向からの撮像における、粒子の長軸の長さと短軸の長さとの比率である。また、粒径は粒子の円相当径である。円相当径は、撮影された粒子の投影面積と等しい面積を有する円の直径である。以下の説明では、金属粉末Ｍ１の平均アスペクト比及び平均粒径の各々を、単にアスペクト比及び粒径と称する。
【００１０】
実施形態に係る金属粉末形成方法では、例えば１μｍ以上５００μｍ以下の粒径を備える金属粉末Ｍ１を形成することができる。また、金属粉末Ｍ１は、図示しない金属３Ｄプリンタで成形材料として用いられてもよい。その場合には、金属粉末Ｍ１の粒径は、例えば１μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。また、金属粉末Ｍ１のモード径は２５μｍ以上７５μｍ以下であってもよい。なお、モード径とは測定試料に最も高い頻度で含まれている粒径、又は粒径の範囲である。金属粉末Ｍ１は、例えばパウダーベッド式３Ｄプリントにおいてパウダーベッドに供給される粉末材料として用いることができる。なお、金属粉末Ｍ１は他の方式の金属３Ｄプリンタで使用されてもよい。例えば熱溶解積層方式（ＦＤＭ方式；ＦｕｓｅｄＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎＭｏｄｅｌｉｎｇ）の３Ｄプリンタにおいて、熱可塑性樹脂に混合する粉末材料として用いられてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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