JPH02153857A - 焼結体の製造方法 - Google Patents
焼結体の製造方法Info
- Publication number
- JPH02153857A JPH02153857A JP63305157A JP30515788A JPH02153857A JP H02153857 A JPH02153857 A JP H02153857A JP 63305157 A JP63305157 A JP 63305157A JP 30515788 A JP30515788 A JP 30515788A JP H02153857 A JPH02153857 A JP H02153857A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は金属もしくはセラミックスの焼結体を製造する
方法に関し、特に焼結前に成形体を原料粉末と有機高分
子を主成分とするバインダーと混合、混練、ペレット化
した混和物を射出成形または抽出成形した後に脱脂する
ことによって得る方法に関する。
方法に関し、特に焼結前に成形体を原料粉末と有機高分
子を主成分とするバインダーと混合、混練、ペレット化
した混和物を射出成形または抽出成形した後に脱脂する
ことによって得る方法に関する。
［従来の技術］
一般に金属もしくはセラミックスの焼結体を製造する工
程で焼結用の成形体は原料粉末を圧縮成形することによ
り圧粉体として得られている。これは通常上下方向から
パンチで加圧するという方法であることから、得られる
成形体の形状としては、円柱、円筒のような比較的単純
なものに限られ、より複雑な形状の製品を得るには焼結
上がりの製品に切削、研削などの後加工を施す必要があ
る。
程で焼結用の成形体は原料粉末を圧縮成形することによ
り圧粉体として得られている。これは通常上下方向から
パンチで加圧するという方法であることから、得られる
成形体の形状としては、円柱、円筒のような比較的単純
なものに限られ、より複雑な形状の製品を得るには焼結
上がりの製品に切削、研削などの後加工を施す必要があ
る。
このような問題点を改善すべく、成形体の形状を製品に
より近づけるための技術が種々検討されているが、いわ
ゆるエンジニアリングセラミックスなどを中心とした窯
業製品の分野では原料粉末に１０〜２Ｏｆｆｉ量％の有
機高分子を主成分としたバインダーを加え、混合、混練
し、射出成形または抽出成形した成形体を脱脂、焼結し
て製品を得るという方法が工業的に行なわれてきている
。射出成形、抽出成形は元来熱可塑性有機高分子の成形
方法であるが、製品を後加工なしに高い寸法精度てしか
も大量に生産するのに適しているため、前述のような問
題の解決策としては注目すべきものがある。そして近年
のアトマイズ法に代表される金属粉末の製造技術の発展
やバインダー配合技術の発展に支えられて、前述の方法
が金属の焼結製品にも適用が試みられてきている。
より近づけるための技術が種々検討されているが、いわ
ゆるエンジニアリングセラミックスなどを中心とした窯
業製品の分野では原料粉末に１０〜２Ｏｆｆｉ量％の有
機高分子を主成分としたバインダーを加え、混合、混練
し、射出成形または抽出成形した成形体を脱脂、焼結し
て製品を得るという方法が工業的に行なわれてきている
。射出成形、抽出成形は元来熱可塑性有機高分子の成形
方法であるが、製品を後加工なしに高い寸法精度てしか
も大量に生産するのに適しているため、前述のような問
題の解決策としては注目すべきものがある。そして近年
のアトマイズ法に代表される金属粉末の製造技術の発展
やバインダー配合技術の発展に支えられて、前述の方法
が金属の焼結製品にも適用が試みられてきている。
［発明が解決しようとする課題］
この射出または抽出成形体を焼結に使用する方法と従来
の圧縮成形体を焼結する方法の相違点は成形法が異なる
ことは勿論であるが、前者では成形体が多量のバインダ
ーを含有するため焼結前に脱バインダー、即ち脱脂工程
を施す必要があることである。因みに後者では成形体が
全熱バインダーを含まないか、含む場合でもごく少量な
ので直接焼結することができる。そしてこの脱脂工程は
成形体を徐々に加熱してバインダーを熱分解ガスとして
揮散させるというのが従来の一般的な方法である。この
時の昇温速度はあまりに大であると熱分解ガスの発生が
急激過ぎて成形体に亀裂やふくれなどの変形を引き起こ
すため５〜ｂ程度とする必要がある。このため室温から
６００℃まで昇温するとして、３０〜１２０）１ｒとい
う長時間を要することとなり、製造コスト低下を阻害す
る要因となっている。
の圧縮成形体を焼結する方法の相違点は成形法が異なる
ことは勿論であるが、前者では成形体が多量のバインダ
ーを含有するため焼結前に脱バインダー、即ち脱脂工程
を施す必要があることである。因みに後者では成形体が
全熱バインダーを含まないか、含む場合でもごく少量な
ので直接焼結することができる。そしてこの脱脂工程は
成形体を徐々に加熱してバインダーを熱分解ガスとして
揮散させるというのが従来の一般的な方法である。この
時の昇温速度はあまりに大であると熱分解ガスの発生が
急激過ぎて成形体に亀裂やふくれなどの変形を引き起こ
すため５〜ｂ程度とする必要がある。このため室温から
６００℃まで昇温するとして、３０〜１２０）１ｒとい
う長時間を要することとなり、製造コスト低下を阻害す
る要因となっている。
本発明の技術課題はこの欠点を除くため、従来のいわゆ
る加熱脱脂法に替わるバインダー除去法を検討した結果
なされたもので、前記の射出または抽出成形体より焼結
製品を得る工程における脱脂工程の時間短縮を可能とし
た焼結体の製造方法を提供することにある。
る加熱脱脂法に替わるバインダー除去法を検討した結果
なされたもので、前記の射出または抽出成形体より焼結
製品を得る工程における脱脂工程の時間短縮を可能とし
た焼結体の製造方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明によれば、金属もしくはセラミックスの粉末に有
機高分子を主成分とするバインダーを混合、混練、ペレ
ット化して得られた混合物を射出成形もしくは抽出成形
により所望の形状の成形体とした後、所定の有機溶媒に
より脱脂、焼結することにより焼結体を製造する方法に
おいて、前記有機高分子は、所定の有機溶媒に対して可
溶性の成分と不溶性成分とを有することを特徴とする焼
結体の製造方法が得られる。
機高分子を主成分とするバインダーを混合、混練、ペレ
ット化して得られた混合物を射出成形もしくは抽出成形
により所望の形状の成形体とした後、所定の有機溶媒に
より脱脂、焼結することにより焼結体を製造する方法に
おいて、前記有機高分子は、所定の有機溶媒に対して可
溶性の成分と不溶性成分とを有することを特徴とする焼
結体の製造方法が得られる。
即ち、本発明は前記の射出または抽出成形体にバインダ
ーとして含まれる有機高分子をある種の６機溶媒に対し
て溶解するものとしないものとの２種以上の組み合わせ
とし、脱脂工程は有機溶媒を用いて可溶成分のみを抽出
することによって行うように構成したもので、従来の加
熱脱脂法よりも短時間で、しかも成形体の変形を生じる
ことなく脱脂を行なえることを特徴とする。
ーとして含まれる有機高分子をある種の６機溶媒に対し
て溶解するものとしないものとの２種以上の組み合わせ
とし、脱脂工程は有機溶媒を用いて可溶成分のみを抽出
することによって行うように構成したもので、従来の加
熱脱脂法よりも短時間で、しかも成形体の変形を生じる
ことなく脱脂を行なえることを特徴とする。
有機物と無機物の混合物から両者を分離する方法として
は有機溶媒による抽出が有効であるが、本製造工程中の
従来の脱脂法である加熱脱脂も有機物と無機物の分離操
作に他ならない。
は有機溶媒による抽出が有効であるが、本製造工程中の
従来の脱脂法である加熱脱脂も有機物と無機物の分離操
作に他ならない。
しかし単に成形体をバインダーを溶解し得る有機溶媒に
浸漬して抽出しようとしてもバインダーの溶解に伴って
成形体が崩壊してしまう場合がほとんどであり、この溶
媒抽出法は本製造工程に適用することは極めて困難であ
る。一方で、有機物そしてここで問題にしているバイン
ダーの主成分である有機高分子は化学構造によってそれ
を溶解し得る有機溶媒は限定される。逆の観点から見れ
ば、ある種の有機溶媒はある種の有機高分子に対して良
溶媒であっても別種の有機高分子に対しては貧溶媒であ
る場合も生じ、この性質を利用すれば２種以上の有機高
分子の混合物から特゛定のを機高分子を選択的に抽出す
ることが可能である。
浸漬して抽出しようとしてもバインダーの溶解に伴って
成形体が崩壊してしまう場合がほとんどであり、この溶
媒抽出法は本製造工程に適用することは極めて困難であ
る。一方で、有機物そしてここで問題にしているバイン
ダーの主成分である有機高分子は化学構造によってそれ
を溶解し得る有機溶媒は限定される。逆の観点から見れ
ば、ある種の有機溶媒はある種の有機高分子に対して良
溶媒であっても別種の有機高分子に対しては貧溶媒であ
る場合も生じ、この性質を利用すれば２種以上の有機高
分子の混合物から特゛定のを機高分子を選択的に抽出す
ることが可能である。
本発明者らはこれらの事実に鑑み、金属またはセラミッ
クス粉末と有機高分子を主成分としたバインダーからな
る成形体を、有機溶媒を用いてバインダーの一部を残留
させるようにしながら抽出処理を施すことによって、形
状を損うことなくしかも焼結可能な成形体が得られるこ
とを見出し本発明をなすに至ったものである。
クス粉末と有機高分子を主成分としたバインダーからな
る成形体を、有機溶媒を用いてバインダーの一部を残留
させるようにしながら抽出処理を施すことによって、形
状を損うことなくしかも焼結可能な成形体が得られるこ
とを見出し本発明をなすに至ったものである。
本発明に使用される粉末は粉末とするのが可能で焼結し
得るものであれば特に限定されるものではなく、各種純
金属及び合金粉末、またセラミックスであればフェライ
ト、アルミナなどが挙げられる。
得るものであれば特に限定されるものではなく、各種純
金属及び合金粉末、またセラミックスであればフェライ
ト、アルミナなどが挙げられる。
また有機高分子の組み合わせの例として、ポリプロピレ
ン、アクリル系ポリマーを使用すれば、前者はベンゼン
にほとんど溶解しないが、アクリル系ポリマーに対して
は良溶媒であり、本発明の目的に適合するものである。
ン、アクリル系ポリマーを使用すれば、前者はベンゼン
にほとんど溶解しないが、アクリル系ポリマーに対して
は良溶媒であり、本発明の目的に適合するものである。
［実施例］
以下に実施例を挙げ説明する。
〈実施例−１〉
水アトマイズ法によって製造した平均粒径９．６μａの
Ｆｅ−５０Ｃｏ粉末９１．Ｏｖｔ％にバインダーとして
高密度ポリエチレン１．０ｗ１％、酢酸ビニル含量２５
％のエチレン−酢酸ビニル共重合体３、Ｏｖｔ％、ポリ
アクリル酸ブチル２．０ｗ１％、融点６０℃のパラフィ
ンワックス２．Ｏｖｔ％、ステアリンｌ！２１．０ｙｔ
％を夫々加え混練した混和物をペレットとした後、射出
成形により外径φ３Ｃ１＋鳳、内径φ２０、厚さ５ ＋
ａｍのリング状の成形体を得た。この成形体を６０℃の
トルエンに浸漬し、５Ｈｒ保持したところ、成形体の重
量減はｙ、ｅｖｔ％で、寸法の変化は見られなかった。
Ｆｅ−５０Ｃｏ粉末９１．Ｏｖｔ％にバインダーとして
高密度ポリエチレン１．０ｗ１％、酢酸ビニル含量２５
％のエチレン−酢酸ビニル共重合体３、Ｏｖｔ％、ポリ
アクリル酸ブチル２．０ｗ１％、融点６０℃のパラフィ
ンワックス２．Ｏｖｔ％、ステアリンｌ！２１．０ｙｔ
％を夫々加え混練した混和物をペレットとした後、射出
成形により外径φ３Ｃ１＋鳳、内径φ２０、厚さ５ ＋
ａｍのリング状の成形体を得た。この成形体を６０℃の
トルエンに浸漬し、５Ｈｒ保持したところ、成形体の重
量減はｙ、ｅｖｔ％で、寸法の変化は見られなかった。
つまりバインダーの８４．４ｉ％はトルエンにって抽出
され残りの１５．Ｇｖｔ％はトルエンに不溶な高密度ポ
リエチレンが主成分と考えられる。この脱脂成形体をＨ
２雰囲２で１２５０℃Ｘ５Ｈｒ焼結した結果相対密度９
６％の焼結体が得られた。この時の寸法の収縮は外内径
とも約１７％で、厚さは約１２％であり、変形は認めら
れなかった。
され残りの１５．Ｇｖｔ％はトルエンに不溶な高密度ポ
リエチレンが主成分と考えられる。この脱脂成形体をＨ
２雰囲２で１２５０℃Ｘ５Ｈｒ焼結した結果相対密度９
６％の焼結体が得られた。この時の寸法の収縮は外内径
とも約１７％で、厚さは約１２％であり、変形は認めら
れなかった。
く比較例−１〉
実施例−１と同様にして得られた成形体をＡｒ雰囲気で
室温から６００℃まで昇温し、６００℃で５１１「、保
持するという方法で脱脂を行なった。
室温から６００℃まで昇温し、６００℃で５１１「、保
持するという方法で脱脂を行なった。
この時の昇温速度は５，１０．１５，２０．４０”Ｃ／
ｌｌｒの５条件としたが、変形のない脱脂体か得られた
のは５℃／ｌｌｒ、１０℃／１１ｒのみであった。
ｌｌｒの５条件としたが、変形のない脱脂体か得られた
のは５℃／ｌｌｒ、１０℃／１１ｒのみであった。
〈実施例−２〉
〒均粒径１．０μ腸のストロンチウムフェライトの仮焼
粉、９０．０ｗ１％にバインダーとしてポリプロピレン
１．０νｔ％、酢酸ビニル含量２５％のエチレン−酢酸
ビニル共重合体３．０ｗ１％、ポリスチレン３、ＯｖＬ
９１５、ｍ点６０℃のパラフィンワックス２、ＯｖＬ
％、ステアリン酸１．Ｏｖｔ％を夫々加え、抽出成形に
より外径φ３６ｍｍ、内径φ２６ ｙａｗｎのパイプを
成形し、長さ３０ ＋ｍ＋ｓに切断した。この成形体を
６０℃のベンゼンに浸漬して５１１ｒ保持したところ、
成形体の重量減は８．７ｗｔ％で、寸法の変化は見られ
なかった。つまりバインダーの８７．０ｗ１％はベンゼ
ンによって抽出され、残りの１３．Ｏｖｔ％はベンゼン
に不溶なポリプロピレンが主成分と考えられる。この脱
脂成形体を１２００℃×２ Ｈｒｓ焼結した結果、相対
密度９７％の焼結体が得られた。
粉、９０．０ｗ１％にバインダーとしてポリプロピレン
１．０νｔ％、酢酸ビニル含量２５％のエチレン−酢酸
ビニル共重合体３．０ｗ１％、ポリスチレン３、ＯｖＬ
９１５、ｍ点６０℃のパラフィンワックス２、ＯｖＬ
％、ステアリン酸１．Ｏｖｔ％を夫々加え、抽出成形に
より外径φ３６ｍｍ、内径φ２６ ｙａｗｎのパイプを
成形し、長さ３０ ＋ｍ＋ｓに切断した。この成形体を
６０℃のベンゼンに浸漬して５１１ｒ保持したところ、
成形体の重量減は８．７ｗｔ％で、寸法の変化は見られ
なかった。つまりバインダーの８７．０ｗ１％はベンゼ
ンによって抽出され、残りの１３．Ｏｖｔ％はベンゼン
に不溶なポリプロピレンが主成分と考えられる。この脱
脂成形体を１２００℃×２ Ｈｒｓ焼結した結果、相対
密度９７％の焼結体が得られた。
この時の寸法の収縮は外内径とも約１２％で長さは約１
６％であり、変形は認められなかった。
６％であり、変形は認められなかった。
く比較例−２〉
実施例−２と同様に得られた成形体を比較例−２と同様
にして加熱脱脂を行ったところ、変形のない昇温速度は
やはり１０℃／ＩＩ「までであった。
にして加熱脱脂を行ったところ、変形のない昇温速度は
やはり１０℃／ＩＩ「までであった。
〔発明の効果］
以上詳しく説明したように本発明の焼結体の製造方法に
よれば、金属またはセラミックスの粉末と有機高分子を
主成分としたバインダーとからなる成形体の脱脂時間を
大幅に短縮することが可能であり、形状の自由度の大き
な焼結製品を高品質かつ安価に提供する可能性を拓くこ
とができる。
よれば、金属またはセラミックスの粉末と有機高分子を
主成分としたバインダーとからなる成形体の脱脂時間を
大幅に短縮することが可能であり、形状の自由度の大き
な焼結製品を高品質かつ安価に提供する可能性を拓くこ
とができる。
これが焼結製品の新たな用途拡大などに寄与するところ
は非常に大きく、工業上極めてＨ益である。
は非常に大きく、工業上極めてＨ益である。
手続補正書（自発）
平成／ 年２
特許庁長官 吉 １）文 毅 殿
１、事件の表示
昭和６３年特許願第３０５１５７号
月３
２、発明の名称
焼結体の製造方法
３、補正をする者
事件との関係 特許出願人
名 称 株式会社 トーキン
４、代理人 〒！０５
住 所 東京都港区西新橋１丁目４番１０号（ほか２
名） 日 ６、補正の内容 イ、別紙の通り ロ、明細書の発明の詳細な説明の欄の記載の一部を次の
ように補正します。
名） 日 ６、補正の内容 イ、別紙の通り ロ、明細書の発明の詳細な説明の欄の記載の一部を次の
ように補正します。
１）明細書の第２頁第３行「抽出成形」を「押出成形」
に訂正する。
に訂正する。
２）明細書の第３頁第１行「抽出成形」を「押出成形」
に訂正する。
に訂正する。
３）明細書の第３頁第３行「抽出成形」を「押出成形」
に訂正する。
に訂正する。
４）明細書の第３頁第１２行「抽出成形」を「押出成形
」に訂正する。
」に訂正する。
５）明細書の第４頁第１２行「抽出成形」を「押出成形
」に訂正する。
」に訂正する。
６）明細書の第４頁第１９行「抽出成形」を「押出成形
」に訂正する。
」に訂正する。
７）明細書の第５頁第５行「抽出成形」を「押出成形」
に訂正する。
に訂正する。
（別 紙）
特許請求の範囲
１、金属もしくはセラミックスの粉末に、有機高分子を
主成分とするバインダーを、混合、混練、ペレット化し
て得られる混和物を射出成形もしくは押出成形により所
望の形状の成形体とした後、所定の白゛機溶媒により脱
脂し、焼結することにより焼結体を製造する方法におい
て、 前記有機高分子は、前記有機溶媒に対して、可溶性成分
と不溶性成分とを有することを特徴とする焼結体の製造
方法。
主成分とするバインダーを、混合、混練、ペレット化し
て得られる混和物を射出成形もしくは押出成形により所
望の形状の成形体とした後、所定の白゛機溶媒により脱
脂し、焼結することにより焼結体を製造する方法におい
て、 前記有機高分子は、前記有機溶媒に対して、可溶性成分
と不溶性成分とを有することを特徴とする焼結体の製造
方法。
Claims (1)
- １．金属もしくはセラミックスの粉末に、有機高分子を
主成分とするバインダーを、混合、混練、ペレット化し
て得られる混和物を射出成形もしくは抽出成形により所
望の形状の成形体とした後、所定の有機溶媒により脱脂
し、焼結することにより焼結体を製造する方法において
、 前記有機高分子は、前記有機溶媒に対して、可溶性成分
と不溶性成分とを有することを特徴とする焼結体の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63305157A JPH02153857A (ja) | 1988-12-03 | 1988-12-03 | 焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63305157A JPH02153857A (ja) | 1988-12-03 | 1988-12-03 | 焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02153857A true JPH02153857A (ja) | 1990-06-13 |
Family
ID=17941755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63305157A Pending JPH02153857A (ja) | 1988-12-03 | 1988-12-03 | 焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02153857A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002265790A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-09-18 | Ngk Insulators Ltd | 無機物質粉末の押出成形用組成物 |
| JP2014529677A (ja) * | 2011-08-02 | 2014-11-13 | ゲーカーエンシンター メタルズ ホールディング ゲーエムベーハーＧｋｎ Ｓｉｎｔｅｒ Ｍｅｔａｌｓ Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｇｍｂｈ | 射出成形法を用いた成形部品製造のための結合剤混合物 |
-
1988
- 1988-12-03 JP JP63305157A patent/JPH02153857A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002265790A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-09-18 | Ngk Insulators Ltd | 無機物質粉末の押出成形用組成物 |
| JP2014529677A (ja) * | 2011-08-02 | 2014-11-13 | ゲーカーエンシンター メタルズ ホールディング ゲーエムベーハーＧｋｎ Ｓｉｎｔｅｒ Ｍｅｔａｌｓ Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｇｍｂｈ | 射出成形法を用いた成形部品製造のための結合剤混合物 |
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