JPH01136902A - 粉体の成形方法 - 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、粉末冶金などのための、材料粉体を、常温流
体圧プレス（コールドアイスタチックプレス、ＣＩＰ）
により成形する方法の改良に関するものである。

従来の技術： 粉体のＣＩＰ成形は、従来、成形用の型として、弾性ゴ
ム体、特に、粘弾性・耐摩耗性かつ強度に優れたウレタ
ンゴムが使用され、粉体充填時の型の変形を防止するた
め、厚肉に形成されていた。

弾性ゴム体を用いで、ＣＩＰ法により粉体を成形する場
合、次の欠点が知られていた。

すなわち、流体を介して加圧成形した後、除圧する際に
、型内面と成形体表面との間の摩擦が大きい場合、特に
、成形体が、歪の逃げ場のない凹凸を持つ場合に、成形
体がしばしば破損していた。

特開昭５９−１５９９０１号公報では、一方向に長い、
したがって破損し易い成形体を作るために、該型の長手
方向に薄肉部分と厚肉部分とを形成し、厚肉部分に比べ
て薄肉部分では歪を回復するための応力が小さいことを
利用して成形体の破壊を防いでいる。

解決しようとする問題点： しかしながら、該型面が、成形品の脱出不可能な凹凸面
を含むときには、成形品を損傷せずに、成形品を取出す
ことが不可能である。

まだ、薄肉部の存在のため、成形物の寸法安定性が悪い
。

問題点を解決する手段： 本発明では、成形用型の材料として、弾性体でなく、塑
性体或いは被成形体強度に較べ弾性を無視できる材料を
用いることにより、除圧時の型膨張によるトラブルを除
去する。

すなわち、本発明は、 常温（僅かに加熱または冷却を行う程度の温度を含む。

）で、材料粉体を常温流体圧プレスで成形するに際し： 成形用型を作製するための金型の開放部に、熱可塑性樹
脂の板状体を載置し； 該板状体を塑性を示す温度に加熱し； 金型外の圧を、金型内の圧より犬ならしめて該板状体を
、該金型の型表面に接触せしめて、一部が開口した成形
用型を形成し； 材料粉体を、該開口から、該成形用型内に充填し； 成形用型内を真空にした後、該開口を閉鎖して、粗成形
体を完成させ； 粗成形体を常温流体圧プレスにより圧縮して、成形体製
品ならしめる； ことを特徴とする粉体の成形方法である。

成形用型が複雑な形状の場合、金型をセグメントに分離
可能とすることにより、金型から成形用型を取出すこと
が容易になる。

熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル
、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、アセチル
セルローズ、ポリカーボネートなどから選んだものが好
適である。

作用： 金型内で、熱可塑性樹脂板を、それが塑性を示す温度で
、金型外の圧が、金型内（金型側）の圧より高い状態で
、膨張させた場合、肉厚の部分は冷却速度が遅く、肉薄
の部分は冷却速度が速い結果、肉薄の部分はより早い時
点で硬化し、高温の肉厚部が遅れて硬化するので、結局
肉厚が均一になる。

金型をセグメント化することによシ、複雑な形状の成形
用型を損傷することなく作り得る。

成形用型は、除圧前にクリープを起こし、除圧時の膨張
が少ない。成形用型は、後工程で成形品を焼成する際に
焼去する。

なお、成形用型のサイズは、成形の際に収縮する縮み代
を考慮に入れて、焼結体より大きく作る必要があるが、
この縮み代は、予備成形の結果決定すれば良い。

実施例： 第１図の（イ）では、加熱板（４）によシ塑性温度に加
熱された、可塑性樹脂板（１）は、その下面側を真空室
通路（３）によシ真空室（図示せず。）につなぐことに
よシ、またその上面側を加圧することにより、塑性変化
を起こし、金型表面に密着する（樹脂板（１）の上面に
作用する圧が、下面に作用する圧よシ高いことが必要条
件で、真空度などは技術的意味を持たない。）。すでに
述べたように、樹脂板（１）は、肉厚の部分は温度が高
いので、優先的に伸び、肉厚が均一化する自己制御性が
ある。その結果、同（ロ）に示すような、比較的均一な
肉厚の成形用型（５）となる。また、（イ）において、
金型（２）は、単一ブロックからなるが、成形用型が、
凹凸を含む複雑な形状の場合には、金型を、セグメント
に分け、組立て使用することが望ましい。

（ロ）では、成型用型（５）（（イ）の樹脂板（１）が
成形されたもの）内に材料粉体（６）が充填された状態
を示す。必要に応じ、′ゆすり込み”を行い、見かけ比
重を増加させる。卵は、成形用型（５）の保持体である
。

（ハ）は、公知の常温流体圧プレス（ＣＩＰ）中で、流
体圧圧縮を行っている状態を示し、胴体（７）、上蓋（
８）、下蓋（９）により耐圧室を形成し、真空下で、開
口部（５ａ）を気密に閉鎖された、材料粉体の充填され
た成形用型（５）が、管００から供給される圧媒流体に
より圧縮されて製品成形体となる。

製品成形体を、さらに焼成して製品とするが、その際、
成形用型は、昇華・燃焼などにより消失して焼成製品が
完成する。しかし、場合によっては、ＣＩＰで圧縮した
後、切り外すこともできる。

発明の効果： 本発明では、成形用型を、可塑性樹脂を用い、金型によ
り、実寸よシ縮み代だけ大きく製作し、材料粉体を充填
し、脱気、気密に閉鎖した後、常温流体圧プレスで圧縮
し、焼成して、焼成製品にするが、従来の弾性体を用い
た成形用型と異なシ、除圧の際に成形品が損傷を受けな
い。すなわち、常温における可塑性樹脂のクリープ現象
により、除圧時に膨張をほとんど起こさない。

したがって、本発明により、従来技術では困難であった
複雑な形状の焼成品を容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の粉体の成形方法の工程を例示した工
程図で、（イ）図は、金型により熱可塑性樹脂板を、所
望の形状に加工する工程を、（ロ）図は成形用型に材料
粉体を充填した状態を、（ハ）図は、材料粉体を充填し
た成形用型を常温流体圧プレスにより圧縮する工程を示
したものである。 （１）・・・樹脂板　　　　　（２）・・・金　型（３
）・・・真空室通路　　　（４）・・・加熱板（５）・
・・成形用型　　　　（６）・・・材料粉体（７）・・
・常温流体圧プレスの胴体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　材料粉体を常温流体圧プレスで成形するに際し；成
   形用型を作製するために、別に設けた金型の開放部に、
   熱可塑性樹脂の板状体を気密に載置し；該板状体を、塑
   性を示す温度に加熱し；金型外の圧を、金型内の圧より
   大ならしめて、一部が開口した成形用型を形成し；材料
   粉体を、該開口から、該成形用型内に充填し；成形用型
   内を真空にした後、該開口を閉鎖して、粗成形体を完成
   させ；粗成形体を、常温流体圧プレスにより圧縮して、
   成形体製品ならしめる；ことを特徴とする粉体の成形方
   法。 ２　別に設けた金型が、セグメントに分離可能な、特許
   請求の範囲第１項に記載の粉体の成形方法。 ３　熱可塑性樹脂が、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、
   ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、アセチルセ
   ルローズ、ポリカーボネートから選ばれたものである特
   許請求の範囲第１項又は第２項に記載の粉体の成形方法
   。