JPH01108302A - 粉末原料から中空筒状成形体を製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野： 本発明は、冷間流体圧プレｙ、　（ｃｏｌｄ　１ｓｏｓ
ｔａｔｉｃｐｒｅｓｓ　）を用いて、中空円筒（環筒）
状焼結体を製造する方法の改良法に関する。

従来の技術とその問題点： 冷間流体圧プレスは、一方向プレスと異なシ、パスカル
の原理により、均一な圧力を被成形品の界面に作用させ
圧縮を行う。したがって、一方向プレスでの圧縮力が長
軸方向中央部に及び難い長尺物に対しても、横方向（軸
に直角な方向）からの圧縮によシ、均一かつ高密度の製
品を得ることが可能である。

冷間流体圧プレスを用いて中空円筒状成形体を製造する
場合、従来法では、マンドレル（心金、中空筒状部を形
成する。）と、これを遊包するゴム・鉛などの被包中空
筒体との間の、中空の環筒部に粉末原料を流体密（内部
の粉末原料と容器外の圧媒とが完全に遮断された状態、
以下同様に言う。）に充填し、流体圧を作用させて、製
造していた。通常使用するゴム型の場合、弾性が大きい
ので、変形追従性は優れているが、除圧時の、弾性的形
状復元に誘発されて、成形製品を損傷することが多かっ
た。それゆえ複雑な凹凸形状の成形品を作ることは困難
であった。一方鉛のような塑性体の場合、除圧後、その
取外しに問題があった。

したがって、本発明の目的は、単純な形状の成形品のみ
でなく、複雑な凹凸を持つ製品を、破損を起こさず、高
歩留まシで、製造することができる、冷間流体圧プレス
による粉体の製造方法を提供することである。

問題点を解決する手段： 本発明では、成形しようとする複雑な形状の成形品の薄
板雌型（被包中空筒体）を、塑性の太きい粘弾性材料で
作製するが、鉛を用いる場合と異なり、後に続く焼結工
程で、気化消失させる。

すなわち本発明は、 中心部のマンドレルを遊包する粘弾性固体からなる被包
中空筒体がつくシだす環状中空筒部に、粉末材料を充填
して、冷間流体圧プレスを用いて、圧縮成形した後焼結
する中空筒状成形体の製造方法において： 粘弾性固体が熱消失性材料からなり； 粘弾性固体からなる被包中空筒体の筒内面に、製品成形
体の筒部外面（雄面）と逆凹凸関係に係合する雌面を形
成し； 圧縮成形し、マンドレルを取外した後に、中空筒状成形
体を、被包中空筒体と共に、焼結して、被包中空筒体を
気化除去する； ことを特徴とする粉末原料から中空筒状成形体を製造す
る方法である。

熱消失性粘弾性固体としては、熱軟化性有機物が最も適
しておシ、粘性（可塑性）と弾性との相対関係は、被包
中空筒体の肉厚に応じ、好ましくは、実験的に決定する
。

熱軟化性有機物中、熱軟化性樹脂、特に価格の低摩な、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン（正確には、塩化ビニリデンと塩化ビニ
ルの共重合物）などから選んだ高分子化合物を重要成分
とするもの（ならびに、これらを他の官能基を持つ物質
で改質したものを含む。）が望ましい。

作用ニ ラバープレスとして知られる従来の冷間流体圧プレスの
ゴム製被包中空筒体に変えて、塑性の大きい粘弾性固体
を用いることにより圧縮成形操作中に塑性変化（クリー
プ）を起こさせ、除圧時の弾性的形状復元を小ならしめ
る。

この種被包中空筒体は、焼結の際、熱分解、酸化などに
よシ気化消失する材料を使用するので、還元性焼結雰囲
気の形成に貢献する。

また、被包中空筒体の再使用をしないので、先太凸部を
持つ製品を作ることができるなど、従来のゴム製被包中
空筒体を用いた場合、作シ得なかつた製品を、容易かつ
安価に作ることができる。

また、被包中空筒体の再使用をしないので、大径薄肉品
を作る場合でも、熱消失性粘弾性容器と充填された粉末
材料だけの重量であり、軽量で運搬、ハンドリングが容
易となる。

実施例： 被包中空筒体（１）は以下のごとくして得られる。

従来使用されてきた、ゴム系材料に代えて、塑性の大き
い（クリープを起こし易い）粘弾性固体、例えば、高圧
法ポリエチレン、ポリ塩化ビニルなどを用い、グロー成
形用金型を用いて、収縮量を見込んだ形状に作る。その
形状を、第１図（イ）図、（ロ）図に示す。図中（１）
は被包中空筒体で、（２）は底部繋板である。（イ）図
は中空筒体が、単筒の場合、←）図は中空筒体が二重筒
の場合を示す。第２図は、被包中空筒体（１）にマンド
レル（３）を装入した状態を示す。図から底部繋板（２
）が、マンドレル（３）の位置決めと、下端部の流体密
を保持に貢献することがわかる。第３図は、被包中空筒
体（１）とマンドレル（３）とで形成される空間に、原
料粉末（４）を充填した状態、第４図は、被包中空筒体
（１）の上部を熱溶着（二重筒の場合有利）、封板（単
筒の場合有利）等の封止部（５）で封止した状態を図示
したものである。封正に際し、または封止後も、原料粉
末に含まれる気体を脱気することが望ましいが、図中省
略する。第５図は、第４図の状態のものを、冷間流体圧
プレス（６）で処理する状態を示す（流体圧プレスの流
体としては、液体・気体のほか粉体特に流動性の良い球
状化粉体を含むものとする。）。

第６図は、焼結炉で焼結した最終製品である成形品（７
）を示す。

これらの図に示したのは、中空円筒状成形品についての
工程であるが、成形品が円筒でない筒体、または、錐体
であっても、同様に処理できる。

なお、被包中空筒体（１）に、先太凸部（１ａ）が存在
し、この部分は従来のラバープレスを用いた場合、加工
不可能であることに注意されたい。

発明の効果： 本発明は、塑性の大きい粘弾性固体で作った、安価な、
使い捨て被包中空筒体を、従来のラバープレスのゴム体
に代えて用いることにより、冷間流体圧プレスで除圧の
際におこる製品の損傷を減少させる効果を持つ。また、
被包中空筒体を、焼結に際して、気化消失させるので、
先太凸部を持つ製品を作ることが可能である。また、ゴ
ムなどの弾性の大きい粘弾性固体に比べ、塑性の大きい
粘弾性固体は、一般に安価であるので、使い捨てをして
も、経済的な不利益は少ない。

さらに、被包中空筒体は焼結の際、気化し、または、酸
素と化合して燃焼し、還元性雰囲気、非酸化性雰囲気の
形成に貢献する。

【図面の簡単な説明】

第１〜第６図は、中空円筒成形体を製造する工程を、中
芯を含む断面図によシ示したものである。第１図（イ）
図および（ロ）図は、被包中空筒体の２例を示したもの
である。第２図は、マンドレルを装入した状態、第３図
は、原料粉末を充填した状態、第４図は、被包中空筒体
の上部を封止した状態、第５図は、冷間流体圧プレスで
、圧縮成形する状態、第６図は焼結後の製品を示す。 （１）・・・被包中空筒体　　（２）・・・底部繋板（
３）・・・マンドレル　　　（４）・・・粉末原料（５
）・・・封止部　　　　　（６）・・・冷間流体圧プレ
ス（７）・・・成形品 藷竹もＺ犠俸 第１図 マン■”し１し 第２図　　　　　第Ｊ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　中心部のマンドレルを遊包する粘弾性固体からなる
   被包中空筒体が形成する環状中空筒部に、粉末原料を充
   填して、冷間流体圧プレスを用いて、圧縮成形した後焼
   結する中空状成形体の製造方法において： 粘弾性固体が熱消失性材料からなり； 粘弾性固体からなる被包中空筒体の筒内面 に、製品成形体の筒部外面（雄面）と逆凹凸関係に係合
   する雌面を形成し； 圧縮成形し、マンドレルを取外した後に、 中空筒状成形体を、被包中空筒体と共に、焼結して、被
   包中空筒体を気化除去する； ことを特徴とする粉末原料から中空筒状成 形体を製造する方法。 ２　粘弾性固体が、熱軟化性有機物である特許請求の範
   囲第１項に記載の粉末原料から中空筒状成形体を製造す
   る方法。 ３　熱軟化性有機物が、ポリエチレン、ポリプロピレン
   、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンから選んだ高分
   子化合物を重要成分とするものである特許請求の範囲第
   ２項に記載の粉末原料から中空筒状成形体を製造する方
   法。