粉末冶金製品製造業の概要
粉末冶金製品製造業とは、金属粉末を原料として使用し、高温・高圧の条件下でプレス成形、焼結、熱処理、加工などの工程を経て、様々な形状や性質を持つ部品や製品を製造する産業のことを指します。
粉末冶金製品製造業では、金属粉末を原料として使用するため、従来の金属加工に比べて材料の無駄が少なく、複雑な形状の製品や高い精度を要求される製品の製造に適しています。また、材料の組成や構造を自在に設計することができるため、製品の特性を細かく調整することができます。
粉末冶金製品製造業は、自動車産業や航空宇宙産業、医療機器産業など、様々な産業分野で利用されています。
日本の製造業について
日本の粉末冶金製品製造業界は、高い技術力や品質管理力を有し、世界的な粉末冶金製品製造業の中心地の一つとして認知されています。
自動車部品や電子部品、工具や刃物、医療機器、航空宇宙部品など、様々な分野で幅広く活躍しています。また、最近では、環境やエネルギー分野への応用も進んでいます。
多くの中小企業が活躍しており、その中でも特に優れた技術力を持つ企業が存在しています。また、大手メーカーやトップクラスの企業グループによる、研究開発や生産技術の共同開発も盛んに行われています。
日本の粉末冶金製品製造業界は、世界市場において高いシェアを誇っており、製品の品質や技術力に対する高い評価を得ています。今後も、環境やエネルギー分野など、新たなニーズに応えるために、更なる技術開発や製品開発が進むことが期待されます。
主な製品
粉末冶金製品製造業の主な製品には、以下のようなものがあります。
【自動車部品】
エンジン部品、トランスミッション部品、ブレーキ部品、ステアリング部品など
【電子部品】
コネクタ、センサー、モーター部品、スイッチ、フィルターなど
【工具や刃物】
ドリル、エンドミル、カッター、精密加工用工具、鋸刃、ナイフなど
【医療機器】
人工関節、歯科用具、人工骨、スプリングなど
【航空宇宙部品】
エンジン部品、フレーム部品、駆動系部品、強度・剛性部品など
【環境やエネルギー分野】
燃料電池部品、太陽電池部品、排ガス浄化触媒、超伝導材料など
これらの製品は、高い精度や強度を要求される場合があり、粉末冶金製法によって高い品質が実現できます。また、金属以外の素材(セラミックス、セラミックス複合材料、炭素素材など)を用いた製品も多くあります。
製造工程
粉末冶金製品製造業の一般的な製造工程は以下の通りです。
- 原料の選定
- 混合
- 圧縮
- 成形
- 焼結
- 仕上げ加工
粉末冶金製法では、金属粉末やセラミックス粉末、炭素粉末などの原料を使用します。製品の特性に合わせて、原料の種類や組成を選定します。
原料を混ぜ合わせます。粉末は、機械的に混合する方法や、電磁界を利用して混ぜ合わせる方法があります。
混合された原料を、専用のプレス機で圧縮します。この際、原料の密度を高めることで、強度や密度の高い製品を作ることができます。
圧縮された原料を成形します。代表的な成形方法には、金型圧延、インジェクション成形、エキストルージョン成形などがあります。
成形された製品を、高温で焼結します。焼結は、原料粉末を高温で加熱することで、粉末同士を固め合わせ、密度を高めるプロセスです。
焼結された製品を、必要に応じて仕上げ加工します。例えば、研磨や切削加工によって、形状や表面仕上げを整えます。
以上のように、粉末冶金製品製造業では、原料の選定から仕上げ加工まで、緻密な工程管理が求められます。
国内データ
以下は、日本の粉末冶金製品製造業に関する最新のデータです。
- 2020年時点で、粉末冶金製品の国内生産額は、前年比3.2%減の1,471億円でした。
- 粉末冶金製品の主な生産品目は、自動車部品(約58%)、工具(約10%)、医療機器(約7%)、航空宇宙部品(約5%)などです。
- 粉末冶金製品の主な輸出先は、中国(約35%)、韓国(約14%)、台湾(約7%)などです。
- 粉末冶金製品の主な輸入元は、中国(約38%)、韓国(約12%)、ドイツ(約11%)などです。
- 粉末冶金製品製造業の企業数は、2020年時点で約1,500社、従業員数は約25,000人となっています。
(出典:経済産業省「平成30年度 粉末冶金業生産動態統計調査」)
(出典:経済産業省「平成30年度 粉末冶金業生産動態統計調査」)
(出典:独立行政法人 日本貿易振興機構「2020年度 粉末冶金製品・加工品の輸出入動向」)
(出典:独立行政法人 日本貿易振興機構「2020年度 粉末冶金製品・加工品の輸出入動向」)
(出典:経済産業省「平成30年度 粉末冶金業生産動態統計調査」)