JPH01294004A - 焼結用原形体の成形方法 - 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） 本発明は粉粒体スラリーを型に鋳込んで複雑な形状の焼
結用原形体を成形する方法に関する。

（従来の技術） 従来例えばセラミックス粉末から複雑形状の焼結用原形
体を成形する方法の一つに泥しよう鋳込み法があり石膏
が広く用いられている。

しかし従来多（用いられている石膏型では複雑形状の物
は、雛型が４ｇであると共に耐久性がない等の問題が生
じていた。このため本出願人は特開昭６２−２６＋’１
６０３号公報に開示するように焼結用原形体の特殊な成
形方法を開発した。

（従来技術の問題点） 特開昭６２−２６８６０３号公報に開示されている焼結
用原形体の成形は原形部材の成形面に遮蔽部材を密着し
その上に造型枠体を滅せ、造型枠体内に珪砂等の粒状物
から成る充填材を充填し、造型枠体の上面を密閉して造
型枠体内を負圧にしもって充填材を真空バック状にして
半割型を造型し、この半割型を２つ型合せして画成した
キャビティにスラリーを注入するようにしている。

しかしながら上記の方法によって成形された焼結用原形
体には次のような問題があった。すなわち焼結用原形体
を焼結する工程において、焼結用原形体の周囲に付着残
存した珪砂などの粒子状物から成る充填材が焼結用原形
体と反応をし焼結用原形体に不純物として混入すること
によって焼結体の品質、表面性状が悪くなる等の問題を
生じていた。

（発明の目的） 本発明はこれらの開方を解決する目的のもとになされた
ものであり、焼結時に不純物を混入させることのない焼
結用原形体を成形する方法を提供することである。

ｃ問題点を解決するための手段） 本発明は原形模型板の表面にスラリー溶媒により溶解可
能な遮蔽部材あるいはスラリー溶媒が浸透可能な遮蔽部
材を密着し、該密着した遮蔽部材上に造型枠体を載置す
ると共に該造型枠体内に有機・粒９ポ吻知覧イだ影鴫充
填材を充填し、該充填材の上面を密閉して造型枠体内を
負圧にし、もって前記遮蔽部材を充填材側に吸着し、つ
いで前記原形模型板を遮蔽部材から離型して造型面を有
する半割型を造型し、２５半割型と同様にして造型した
もう一つの半割型と型合せしてキャビティを形成し、該
キャビティ内に焼結用原料に溶媒を加えて成る焼結用原
料スラリーを注入し、しかる後前記造型枠体内の負圧状
態を解除して半割型を崩壊し、もって焼結用原形体を取
り出す焼結用原形体の成形方法において、前記充填材が
前記焼結用原料の融点以上の瀬点を有する無機粒子状物
であることを特徴とするものである。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図には原形模型板（１）が示されていて、該原形模
型板Ｃ１）は、内部に中空室（２）をＪＲ成した基台（
３）の上部に原形模型（４）を取付け、前記基台（８）
及び原形模型（４）には中空室（２）に連通した複数の
通気孔（６）が穿設されていると共に該中空室（２）は
ホース（７）及び切替弁（８）を介して図示されない吸
引装置に連通接続されている。

次に第２図には遮蔽部材（９）に伸展性を与えるために
遮蔽部材（９）を加湿膨潤処理する状態が示されている
。すなわち受皿状の容器（ｌＯ）に多孔質材（昭和電Ｉ
Ｃ株）製ＡＬ　１３　ＰＣ１粒径８０μ）に水を均一に
３〜５重量％加えて混合した多孔質加湿材料（ｌｌ）を
約２ｍ層状に均一に敷き次に厚さ３０μの水溶性ポリビ
ニルアルコールフィルムかろ成る遮蔽部材Ｃ９）をフィ
ルム保持枠（１２）に吸着保持させて前記多孔質加湿材
料（１１）の上に載置する。尚前記フィルム保持枠（１
２）は壁内部が中空室（１３）に構成され底板部に該中
空室に連通ずる吸引孔（１４）が穿設されていると共に
該中空室（１３）はホース（１５）及び切替弁（１６）
を介して図示されない吸引装置に連通接続されている。

このような保持枠（１２）は、中空室（Ｉ３）と図示さ
れない吸引装置とを連通して保持枠ｒ１２）の下面に吸
引作用をはたらかせた状態で前記遮蔽部材（９）の上面
に押しつけて遮蔽部材（９）を吸着保持し、前記多孔質
加湿材料（１１）上に載置するのである。

次に該遮蔽部材（９）の上部に前記多孔質加湿材料（１
１）と同じものを約１鐸層状にｔ−に敷いて第２図の状
態となる。この状態で約３分間静止させて遮蔽部材（９
）を均一に加湿する。その後前記遮蔽部材（９）上の多
孔質加湿材料（ｌｌ）を除去し、フィルム保持枠Ｃｌ２
）を上昇させることにより膨潤した遮蔽部材（９）が得
られた。

尚実施例では遮蔽部材（９’）に伸展性を与えるために
遮蔽部材（９）を加湿して膨潤させろ方法を採用したが
遮蔽部材（９）を加熱して伸展性を与えることも可能で
ある。

次に前記原形模型板（１）の中空室（２）と図示されな
い吸引装置とを連通して原形模型板（１）表面に吸引作
用をはたらかせながら前記膨潤した遮蔽部材（９）をフ
ィルム保持枠（Ｉ２）と共に原形模型板（１）表面に載
置する。これにより遮蔽部材（９）は、原形模型板（１
’）側からの吸引作用を受けて伸展されながら原形模型
（４）にそって吸引密着される。

その後保持枠Ｃｌ２）の吸引作用を遮断して保持枠（１
２）を原形模型板（１）上から除去すると共に該遮蔽部
材（９）の上面に塗型層（１７）を形成する。

尚塗型層（１７）は多孔質材である妾″ミクロンの珪蕩
土を主体とし、これに黒鉛と溶媒としてのエチルアルコ
ールを加えて成る塗型剤を塗布して形成した。

次に原形模型板（１）の上部に造型枠体（１８）を載置
し造型枠体（１８）と原形模型板（１）とで画成する中
空部に後述する焼結用原料と同じ融点である平均粒径７
５μの酸化アルミニウム粗粒（昭和電工０株）製Ａ−１
２Ｃ）から成る無機粒子状物の充填材（１９）を充填し
、パイブレーク−によって原形模型板（１）及び造型枠
体（１８）を一体内に振動させ無機粒子状物から成る充
填材（１９）の充填密度を高めろ。

なお、前記造型枠体（１８）は本体部に環状の減圧室（
２０）が構成されていて、該減圧室（２０）はホース（
２１）及び切替弁（２２）を介して図示されない吸引装
置に連通接続されている。

また、造型枠体（１８）の本体部内側壁には減圧室（２
０）に連通ずる多数の通気孔（２３）が穿設されており
、該本体部の内側壁表面には前記充填材（１９７の通過
を阻止する細目を有するフィルター（２４）が取付けら
れている。

この状態で前記減圧室（２０）と図示されない吸引装置
とを連通ずると共に造型枠体（１８）の上面に非通気性
シート（２５）を載置して第３図の状態となる。

この操作により充填材（１９）は造型枠体（１８）の減
圧室（２０）側からの吸引作用によりシート（２５）を
介して外圧を受は真空固化状態にされろ。この状態で原
形模型板（１）の中空室（２）と図示されない吸引装置
との連通を遮断し、造型枠体（１８）を原形模型板（１
）から引き離すと塗型層（１７）を形成した遮蔽部材（
９）は充填材（１９）側に吸着された状態になって型抜
きが行われ、焼結用原料スラリー注入用の半割型が得ら
れる。

上記の操作と同じ操作により別の半割型を造型して２つ
の半割型を型合わせすると共に焼結用原料スラ！Ｊ−（
２６）の貯槽（２７）の底部に連通ずる注入筒（２８）
を焼結用原料スラリー流し入れ口（２９）に連通し、第
４図の状態にする。

なお前記焼結用原料スラ１７−　（２６”）は実施例に
おいては直径Ｑ、５ｕｍの酸化アルミニウム粉末（昭和
電工０株）製ＡＬ−１６０３Ｇ”１ｌＯＯ部に対してポ
リビニルアルコール及びワックスをエマルジ３ン化した
バインダー１．０部（有機固形分として）及び溶媒とし
て水２０部を配合したものを用いた。この状態でゲート
（３０）を開いて焼結用原料スラリー（２６）をキャビ
ティ（３１）内に注入する。このようにして注入された
焼結用原料スラＩＪ−（２６）の水分は水溶性の遮蔽部
材（９）を一部残して溶解浸透し、更に塗型層（１７）
及び、１ｊｊＥ５粒子状物から成る充填材Ｃ１９）側に
吸引され、その結果キャビティ（３１）内には骨材より
成る焼結用原形体（３２）ができる。このような状態で
所定時間保持して、骨材より成る焼結用原形体（３２）
を！Ｗばらしをしても形状保持ができる状態になるまで
固化させろ。

次に上下に合わされた造型枠体（１８）（１８）の減圧
室（２０）と図示されない吸引装置との連通を遮断し造
型枠体（１８）内の減圧＃Ｒ態を解除すると共に上方の
シート（２５）を取り除いた後上方の造型枠体（１８）
を除去する。

この操作により上部の半割型を構成していた無機粒子状
物から成る充填材（１９）が崩壊される。この状態でエ
ヤーブローにより充填材（１９）を排除して前記固化し
た焼結用原形体（３２）及び一部残った遮蔽部材（９）
並びに水分を吸着した塗型層（１７）、無機粒子状物か
ら成る充填材（１９）の水分凝猫層（３３）を一体状に
して取り出し第５図の状態になる。

これを１６００°Ｃで２時間焼成すると一部残った遮蔽
部材（９）は加熱されて焼失し、塗型層（１７）及び無
機粒子状物から成る充填材（１９）の水分凝縮層（３３
）は加熱乾燥され自然崩壊し、所望のセラミックス成形
体が得られる。この際充」直材（１９）は焼結用原料と
同じ融点を有する無機粒子状物から成っているため、焼
結用原形体と反応することはなく、電子顕微鏡による観
察結果でも焼結体の品質及び表面性状を悪くするといっ
た不都合は起こっていないことが判った。

尚、実施例では焼結用原料と充填材は同じ材質の同一融
点のものを用いたが充填材は焼結用原料の遣点以上の融
点を有するものであればよく同一材哲にする必要はない
。

例えば酸化アルミニウム焼結用原料に対し、ムライト（
３Ａｅ２０３・２Ｓｉ０２）ラスツレ−トライヤーで造
粒した顆粒を焼成した粉末（耐火度１８２０°Ｃ）を用
いても同様の作用効果が得られる。

また、実施例では焼結用原料として酸化アルミニウム粉
末を用いたが炭化珪素、窒化珪素、ムライト、コーディ
エライト、チタン酸カリウム、そのイ（す非酸化物、酸
化物のいずれでもよく、この場合充填材は焼結用原料の
冷点以上の融点を有するものを用いればよい。

また無機粒子状物を吸水性を持つ多孔質の粒子状物にす
れば水分を内部に含ませることができるため、水分凝縮
層（３３）がほとんど形成されず充填材（１９）は型ば
らしの際にエヤーブローにより焼結用原形体（３２）の
表面から簡単に払い落すことが可能になる。

（発明の効果） 本発明は、焼結用原形体を成形するに際して焼結用原料
の融点以上の融点を有する無機粒子状物を充填材として
使用するので焼結用原形体に付着していても焼成の際に
焼結用原形体に反応したり焼きついて焼結体の品質、表
面性状を低下させる等の不都合を起こすことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は原形模型板の断面図、第２図は遮蔽部材の加湿
状態を示す断面図、第３図は半割型の造型状態を示す断
面図、第４図は焼結用原形体の成形状態を示す断面図、
第５図は焼結用原形体の取り出し状態を示す断面図。 （１）：原形模型板 （９）：遮蔽部材 （１８）　：造型枠体 （１９）　：無機粒子状物から成る充填材（２６）　：
焼結用原料スラリー （３１）　：キャビティ １−ノ／ 手１回 卒２同 写３図 茅４図 斗５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原形模型板の表面にスラリー溶媒により溶解可能な遮蔽
   部材あるいはスラリー溶媒が浸透可能な遮蔽部材を密着
   し、該密着した遮蔽部材上に造型枠体を載置すると共に
   該造型枠体内に充填材を充填し、該充填材の上面を密閉
   して造型枠体内を負圧にし、もって前記遮蔽部材を充填
   材側に吸着し、ついで前記原形模型板を遮蔽部材から離
   型して造型面を有する半割型を造型し、該半割型と同様
   にして造型したもう一つの半割型と型合せしてキャビテ
   ィを形成し、該キャビティ内に焼結用原料に溶媒を加え
   て成る焼結用原料スラリーを注入し、しかる後前記造型
   枠体内の負圧状態を解除して半割型を崩壊し、もって焼
   結用原形体を取り出す焼結用原形体の成形方法において
   、前記充填材が前記焼結用原料の融点以上の融点を有す
   る無機粒子状物であることを特徴とする焼結用原形体の
   成形方法。