JPH01208405A - 金属粉末加工装置 - Google Patents
金属粉末加工装置Info
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- JPH01208405A JPH01208405A JP3089088A JP3089088A JPH01208405A JP H01208405 A JPH01208405 A JP H01208405A JP 3089088 A JP3089088 A JP 3089088A JP 3089088 A JP3089088 A JP 3089088A JP H01208405 A JPH01208405 A JP H01208405A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は金属の焼結体を製造する工程においてクリーン
成形体を押出成形により得る押出成形工程を有する金属
粉末加工方法及びその装置に関し、特に複雑異形状の押
出成形グリーン体の押出成形工程を有する金属粉末加工
方法及び金属粉末加工装置に関する。
成形体を押出成形により得る押出成形工程を有する金属
粉末加工方法及びその装置に関し、特に複雑異形状の押
出成形グリーン体の押出成形工程を有する金属粉末加工
方法及び金属粉末加工装置に関する。
［従来の技術］
一般に金属、セラミックスの製品を粉末からの焼結法に
よって製造する工程において焼結前の圧粉体は圧縮成形
により得られている。これは通常上下方向からパンチに
より加圧して成形するので、形状としては比較的単純な
ものに限られ、成形体の内部で密度が不均一となる場合
がある。またこの方法は回分操作であるため生産性を向
上しようとしてもそれには諸条件の制約により限界があ
る。
よって製造する工程において焼結前の圧粉体は圧縮成形
により得られている。これは通常上下方向からパンチに
より加圧して成形するので、形状としては比較的単純な
ものに限られ、成形体の内部で密度が不均一となる場合
がある。またこの方法は回分操作であるため生産性を向
上しようとしてもそれには諸条件の制約により限界があ
る。
一方でいわゆるエンジニアリングセラミックス等を中心
とした窯業製品の分野では、原料粉末に１０〜２０重量
％の有機バインダーを加え、混合、混練した後、押出成
形することにより比較的複雑な形状のクリーン成形体を
効率良く製造し、脱バインダー、焼結工程を経て、焼結
体製品とすることか工業的に行なわれ始め、注目されつ
つあ葛。
とした窯業製品の分野では、原料粉末に１０〜２０重量
％の有機バインダーを加え、混合、混練した後、押出成
形することにより比較的複雑な形状のクリーン成形体を
効率良く製造し、脱バインダー、焼結工程を経て、焼結
体製品とすることか工業的に行なわれ始め、注目されつ
つあ葛。
さらにこの技術は近年の混合、混練技術、押出成形技術
の発展に伴い、金属製品にも適用が試みられている。
の発展に伴い、金属製品にも適用が試みられている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上述した加工工程に使用する粉末材料は
金属の粉末を高濃度で充填しているため密度か大きく、
水平方向に押し出した場合、ダイより押し出された直後
に自重で変形し易いことである。このような材料の変形
を防止するには押出機を立型にするか、クロスヘッドを
使用して押し出し方向を垂直とすること等押出方向を鉛
直方向にすることが考えられるが、このような鉛直方向
押出成形方式では押出後の処理を成形グイと床面の間で
行う必要を生じ、生産速度が制限される。
金属の粉末を高濃度で充填しているため密度か大きく、
水平方向に押し出した場合、ダイより押し出された直後
に自重で変形し易いことである。このような材料の変形
を防止するには押出機を立型にするか、クロスヘッドを
使用して押し出し方向を垂直とすること等押出方向を鉛
直方向にすることが考えられるが、このような鉛直方向
押出成形方式では押出後の処理を成形グイと床面の間で
行う必要を生じ、生産速度が制限される。
また押出成形法では材料のいわゆる開口部で材料かふく
れてでてくるダイスウェルを考慮して押出後の成形体を
一定速度で引き収ることが多いが、前述のように加工工
程に使用される成形体は金属粉末が高充填されているた
めの脆弱で、成形体の引取速度を大きくすることができ
ず不都合であった。
れてでてくるダイスウェルを考慮して押出後の成形体を
一定速度で引き収ることが多いが、前述のように加工工
程に使用される成形体は金属粉末が高充填されているた
めの脆弱で、成形体の引取速度を大きくすることができ
ず不都合であった。
本発明は、上記に指摘した問題を解決するため従来技術
では製造できなかった複雑異形状成形体を成形する押出
成形工程を有する金属粉末加工方法及び金属粉末加工装
置を提供することを目的とする。
では製造できなかった複雑異形状成形体を成形する押出
成形工程を有する金属粉末加工方法及び金属粉末加工装
置を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明によれば、金属粉末を有機高分子、可塑剤、滑剤
等と混合、混練、ペレット化した原料を押出成形し成形
体を得る押出し成形工程と、上記成形体を脱バインダー
続いて焼結して、金属の焼結体を得る焼結工程とを有す
る金属粉末加工方法において、上記押出成形工程は上記
金属粉末と実質的に同物質を含む１以りの芯線材に上記
原料の溶融状態で被覆させて成形体を得る工程を含むこ
とを特徴とする金属粉末加工方法が得られる。
等と混合、混練、ペレット化した原料を押出成形し成形
体を得る押出し成形工程と、上記成形体を脱バインダー
続いて焼結して、金属の焼結体を得る焼結工程とを有す
る金属粉末加工方法において、上記押出成形工程は上記
金属粉末と実質的に同物質を含む１以りの芯線材に上記
原料の溶融状態で被覆させて成形体を得る工程を含むこ
とを特徴とする金属粉末加工方法が得られる。
本発明によれば、金属粉末と実質的に同物質を含む芯線
材を供給する芯線材供給装置と、金属粉末を含む原料を
加熱して芯線材とともに押出成形する押出機と、この押
出機より押出された成形体を冷却する冷却装置と、冷却
した成形体を引取る引取装置と、この引取装置からの成
形体を予め定められた長さに切断する切断装置とを有し
、この押出機は、原料を芯線材に集中して被覆するクロ
スヘッドを有することを特徴とする金属粉末加工装置が
得られる。
材を供給する芯線材供給装置と、金属粉末を含む原料を
加熱して芯線材とともに押出成形する押出機と、この押
出機より押出された成形体を冷却する冷却装置と、冷却
した成形体を引取る引取装置と、この引取装置からの成
形体を予め定められた長さに切断する切断装置とを有し
、この押出機は、原料を芯線材に集中して被覆するクロ
スヘッドを有することを特徴とする金属粉末加工装置が
得られる。
すなわち本発明者らは上述した問題点の解決策を検討の
結果、焼結体にしようとする金属が十分な延性、展性を
有する材料であれば線材とし得る点に着目して本発明を
なすに至ったものである。
結果、焼結体にしようとする金属が十分な延性、展性を
有する材料であれば線材とし得る点に着目して本発明を
なすに至ったものである。
本発明においては金属粉末を有機高分子、可塑剤、滑剤
と混合、混練、ペレット化した原料を押出成形する際に
、バインダーが溶融した流動性を有する原料の押出はク
ロスヘッドを介して行い、該クロスヘッド中の原料に含
まれる金属粉末と実質的に同種の金属材料を含み、焼結
状態において同材質の芯線材を通し、この芯線材を被覆
する方法を行うことにより、押出し成形体が自重でたれ
落ち変形することを防止できるとともに、芯線材がいわ
ばテンションメンバーとして機能することから成形体を
高速で引き収っても切断等を生じることが少くなること
から生産性を向上することらできる。
と混合、混練、ペレット化した原料を押出成形する際に
、バインダーが溶融した流動性を有する原料の押出はク
ロスヘッドを介して行い、該クロスヘッド中の原料に含
まれる金属粉末と実質的に同種の金属材料を含み、焼結
状態において同材質の芯線材を通し、この芯線材を被覆
する方法を行うことにより、押出し成形体が自重でたれ
落ち変形することを防止できるとともに、芯線材がいわ
ばテンションメンバーとして機能することから成形体を
高速で引き収っても切断等を生じることが少くなること
から生産性を向上することらできる。
尚、本発明の金属粉末加工方法は、芯線材として原料粉
末と固溶体を生成する金属よりなる芯線材はもちろん、
原料粉末がその溶融状態においてぬれのよい又は線膨張
係数か等しい接合可能な金属であるならば、これらに限
定されない。
末と固溶体を生成する金属よりなる芯線材はもちろん、
原料粉末がその溶融状態においてぬれのよい又は線膨張
係数か等しい接合可能な金属であるならば、これらに限
定されない。
［実施例］
本発明に係る押出工程の実施例を示し、詳細に説明する
。
。
第１図は本発明の実施例に係る金属加工装置の押出成形
工程部を示す図である。この図のように、押出成形工程
は、芯線材を供給する芯線供給装置１０と、クロスヘッ
ド２１で供給された芯線材２に流動状態の原料を被覆し
押出し成形する押出機２０と原料とこれに被覆された芯
線材とともに押出成形された成形体を冷却する冷却装置
３０、冷却された成形体を引取る引取り装置４０と、引
取られた材料を所要の長さに切断する切断袋ｒｆｔ、５
０とを有する。
工程部を示す図である。この図のように、押出成形工程
は、芯線材を供給する芯線供給装置１０と、クロスヘッ
ド２１で供給された芯線材２に流動状態の原料を被覆し
押出し成形する押出機２０と原料とこれに被覆された芯
線材とともに押出成形された成形体を冷却する冷却装置
３０、冷却された成形体を引取る引取り装置４０と、引
取られた材料を所要の長さに切断する切断袋ｒｆｔ、５
０とを有する。
第２図は押出機のクロスヘッド部分を示す断面図である
。図のように、原料を供給し収納する基部２９に装着さ
れた芯線ホルダー２２を貫通する芯線材２′はホルダー
出口２２ａにて、矢印２４で示される流動方向のバイン
ダか溶融した原料に被覆され芯線ホルダーの先端に位置
する成形タイ２３から冷却装置へと放出される。
。図のように、原料を供給し収納する基部２９に装着さ
れた芯線ホルダー２２を貫通する芯線材２′はホルダー
出口２２ａにて、矢印２４で示される流動方向のバイン
ダか溶融した原料に被覆され芯線ホルダーの先端に位置
する成形タイ２３から冷却装置へと放出される。
第３図は、この成形ダイ２３の横断面形状の一例を示す
図で、図のように横断面溝状の原料充填空間部２５を有
し、この空間部２５の溝状の１対の側壁が上部で向い合
う方向に折曲し、この空間部２５の横断面は、側壁の上
部の先端面が互いに平行に向い合う形状を有する六角筒
状である０図中のＸ印は原料の合金粉末と同一の組成の
合金の芯線材が通る位置を示すものである。この位置は
図中の芯線ボルダ−２２によって保持されるａ−４だ芯
線材は必要本数を予め束にして芯線供給装置のボビン（
図示せず）に巻き収っておく。
図で、図のように横断面溝状の原料充填空間部２５を有
し、この空間部２５の溝状の１対の側壁が上部で向い合
う方向に折曲し、この空間部２５の横断面は、側壁の上
部の先端面が互いに平行に向い合う形状を有する六角筒
状である０図中のＸ印は原料の合金粉末と同一の組成の
合金の芯線材が通る位置を示すものである。この位置は
図中の芯線ボルダ−２２によって保持されるａ−４だ芯
線材は必要本数を予め束にして芯線供給装置のボビン（
図示せず）に巻き収っておく。
本発明の実施例に係る金属粉末加工方法について説明す
る。Ｎｉ７８．５ｗｔ％−Ｆｅ２１．５ｗｔ％このとき
、同材質の０．６＋ｗｍ直径のバインダーを含まない芯
線材を第３図に示された×の位置の合金を高周波溶解炉
で溶製しガスアトマイズ法により千均粒径約１０μｌの
粉末とした。この粉末を第１表に示した組成として加圧
ニーグーにて混練した後、粉砕し、原料ベレツトを得た
。
る。Ｎｉ７８．５ｗｔ％−Ｆｅ２１．５ｗｔ％このとき
、同材質の０．６＋ｗｍ直径のバインダーを含まない芯
線材を第３図に示された×の位置の合金を高周波溶解炉
で溶製しガスアトマイズ法により千均粒径約１０μｌの
粉末とした。この粉末を第１表に示した組成として加圧
ニーグーにて混練した後、粉砕し、原料ベレツトを得た
。
この原料を第１図に示したように押出機２０（スクリュ
ー径： ３０ｎ／ｌ、Ｌ／Ｄ ： ３２ ）てクロスヘ
ッド２１を介して押し出した。
ー径： ３０ｎ／ｌ、Ｌ／Ｄ ： ３２ ）てクロスヘ
ッド２１を介して押し出した。
このようにして押し出された成形体は引取装置４０にて
一定遼度で引き収られるので寸法安定性が極めて良好で
ある。この成形体は冷却装置３０で冷却されるので引取
装置４０で圧壊されることがなく、また切断装置５０で
所要の長さに切断が行われる。
一定遼度で引き収られるので寸法安定性が極めて良好で
ある。この成形体は冷却装置３０で冷却されるので引取
装置４０で圧壊されることがなく、また切断装置５０で
所要の長さに切断が行われる。
実施例に係る押出成形工程に用いる芯線材としては０．
４〜２關径位が適当である。しかし、装置、焼結体の形
状、大きさによって用いる芯線材の径は上記した範囲内
においては任意のものをＩＴＪいてよいが、０．４ｎ＋
ｍ以下だと強度が小さく問題になり、また２、 ｒｏｍ
以上だと太すき°てまわりのバインダーと、芯線材（バ
ルク状）との密度に差かできてできあがり（焼結上がり
）形状が正確にとれないなどの不都合が生じる。
４〜２關径位が適当である。しかし、装置、焼結体の形
状、大きさによって用いる芯線材の径は上記した範囲内
においては任意のものをＩＴＪいてよいが、０．４ｎ＋
ｍ以下だと強度が小さく問題になり、また２、 ｒｏｍ
以上だと太すき°てまわりのバインダーと、芯線材（バ
ルク状）との密度に差かできてできあがり（焼結上がり
）形状が正確にとれないなどの不都合が生じる。
以上のようにして得られた複雑異形状の成形品を焼結炉
内で脱バインダー、焼結を行うと高品質の複雑異形状の
焼結製品が得られる。尚、本発明においては成形タイは
、成形体の断面形状により交換することができるので、
実施例以外の断面形状の成形ダイを用いることができる
。
内で脱バインダー、焼結を行うと高品質の複雑異形状の
焼結製品が得られる。尚、本発明においては成形タイは
、成形体の断面形状により交換することができるので、
実施例以外の断面形状の成形ダイを用いることができる
。
以下余白
［発明の効果］
以上、詳細に述べたように本発明によれば金属焼結製品
の′Ｆｉ雑な形状の押出成形体を圧壊等の破壊されるこ
となく効率よく生産でき、焼結製品も均一な組成で品質
が良く工業上非常に有益である。
の′Ｆｉ雑な形状の押出成形体を圧壊等の破壊されるこ
となく効率よく生産でき、焼結製品も均一な組成で品質
が良く工業上非常に有益である。
第１図は、本発明の実施例に係る金属粉末加工装置の押
出成形工程部を示す概略図、第２図は、第１図のクロス
ヘッド部分を示す断面図、第３図は第２図のタイの部分
を示す断面図である。 図中２は芯線材、１０は芯線供給装置、２０は押出機、
２１はクロスヘッド、２２は芯線ホルタ、２３は成形ダ
イ、２４は粉末原料供給方向を示す矢印、２５は原料充
填空間部、２９はクロスヘッド基部、３０は冷却装置、
４０は引取装置、５０は切断装置である。
出成形工程部を示す概略図、第２図は、第１図のクロス
ヘッド部分を示す断面図、第３図は第２図のタイの部分
を示す断面図である。 図中２は芯線材、１０は芯線供給装置、２０は押出機、
２１はクロスヘッド、２２は芯線ホルタ、２３は成形ダ
イ、２４は粉末原料供給方向を示す矢印、２５は原料充
填空間部、２９はクロスヘッド基部、３０は冷却装置、
４０は引取装置、５０は切断装置である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、金属粉末を有機高分子、可塑剤、滑剤等と混合、混
練、ペレット化した原料を押出成形し成形体を得る押出
成形工程と、上記成形体を脱バインダー、続いて焼結し
て金属の焼結体を得る焼結工程とを有する金属粉末の加
工方法において、上記押出成形工程は上記金属粉末と実
質的に同種の金属材料を含む１以上の芯線材に上記原料
の溶融状態で被覆させて成形体を得る工程を含むことを
特徴とする金属粉末加工方法。 ２、金属粉末と実質的に同種の金属材料を含む１以上の
芯線材を供給する芯線材供給装置と、前記金属粉末を含
む原料を加熱して上記芯線材とともに、押出成形する押
出機と、上記押出機より押出された成形体を冷却する冷
却装置と、冷却した成形体を引取る引取装置と、上記引
取装置からの成形体を予め定められた長さに切断する切
断装置とを有し、上記押出機は、原料を芯線材に集中し
て被覆するクロスヘッドを有することを特徴とする金属
粉末加工装置。 ３、上記クロスヘッドは原料を供給し、収納する基部と
、該基部に装着された芯線ホルダーと該芯線ホルダーの
先端に位置する原料及び芯線材が通過する成形ダイスと
を有し、上記成形ダイスは横断面が原料通路に沿って貫
通した原料充填空間部を有し、上記原料充填空間部に１
以上の芯線材が貫通することを特徴とする第２の請求項
記載の金属粉末加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63030890A JPH0689373B2 (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 金属粉末加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63030890A JPH0689373B2 (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 金属粉末加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01208405A true JPH01208405A (ja) | 1989-08-22 |
| JPH0689373B2 JPH0689373B2 (ja) | 1994-11-09 |
Family
ID=12316320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63030890A Expired - Lifetime JPH0689373B2 (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 金属粉末加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0689373B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5582610A (en) * | 1978-12-20 | 1980-06-21 | Hitachi Cable Ltd | Production of composite material |
| JPS59153805A (ja) * | 1983-02-23 | 1984-09-01 | Hitachi Cable Ltd | 複合線材の製造方法 |
| JPS60244888A (ja) * | 1984-05-21 | 1985-12-04 | Seiko Epson Corp | 自動巻腕時計用おもり組成物 |
-
1988
- 1988-02-15 JP JP63030890A patent/JPH0689373B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5582610A (en) * | 1978-12-20 | 1980-06-21 | Hitachi Cable Ltd | Production of composite material |
| JPS59153805A (ja) * | 1983-02-23 | 1984-09-01 | Hitachi Cable Ltd | 複合線材の製造方法 |
| JPS60244888A (ja) * | 1984-05-21 | 1985-12-04 | Seiko Epson Corp | 自動巻腕時計用おもり組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0689373B2 (ja) | 1994-11-09 |
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