JPH02203192A - 粉体成形品の迅速脱脂炉 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、粉体成形品からバインダを除去する脱脂炉に
係り、特に炉内を加圧状態にして脱脂する粉体成形品の
脱脂炉に間する。

［従来の技術］ 従来、セラミック粉・金属粉５０〜６０体積％、ワック
ス・ポリマ等のバインダ４０〜６０体積％からなる射出
成形品の脱脂は、加熱炉内で該成形品を加熱し、バイン
ダを成形品から流出、気化させて除去している。その際
に加熱炉内の雰囲気を加圧状態にしておくと、成形品か
らの急激なガス発生を抑制し、脱脂時に発生しゃすい空
孔やふくれ等の欠陥を生じることがなく、常圧雰囲気の
場合に比べて脱脂を迅速に行えることが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら炉内雰囲気を加圧状態にする手段として、
大気あるいはＡｒ、Ｎ２等の不活性ガスをコンプレッサ
等を用いて加圧する方法あるいはＡｒ、Ｎ２等のガスボ
ンベの圧力を利用して加圧する方法があるが、バインダ
の気化分は炉内を一定圧力に保ちながら投入されている
大気あるいは不活性ガスとともにバインダトラップに排
出されるので加圧装置が必要であり、また不活性ガスを
使用する場合は不活性ガスを流気させるためガス消費量
が多くなり、ランニングコストが高いという問題点があ
った。

本発明は上述した従来の問題点に看目し、不活性ガスの
消費量が少なく、かつ短時間で成形品の脱脂を行うこと
ができる脱脂炉を提供することを目的とする。

［１１１を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係る粉体成形品の
迅速脱脂炉は、加熱炉内に設けた気密構造の加熱室に、
気密構造で冷却機能を備えたバインダトラップを連結し
、ワックス・ポリマ等のバインダと混練して成形した粉
体の成形品を該加熱室に入れ、加熱室に不活性ガスを充
填した後該加熱室を加熱し、加熱室内の温度上昇に伴う
不活性ガスの体積膨張を利用して前記成形品を加圧しつ
つ、該成形品に含まれるバインダを流出・気化させる構
成とした。

［作用］ 上記構成によれば、密閉した加熱室内に充填した不活性
ガスの加熱による体積膨張を利用して成形品を加圧しつ
つ、該成形品に含まれるバインダを流出・気化させるよ
うにしたので、成形品に空孔・ふくれ等の欠陥を生じさ
せることなく、少量の不活性ガスを用いて迅速に脱脂す
ることができる。

［実施例コ 以下に、本発明に係る粉体成形品の迅速脱脂炉の製造法
の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。

第１図において、加熱炉内に気密構造の加熱室ｌが設け
られ、気密構造で周囲に冷却水２を配し、下端部に蓋３
を取着したバインダトラップ４が前記加熱室１に連結さ
れている。加熱室１とバインダトラップ４との連結部に
はリーク用ニードル弁５、真空引き用ニードル弁６、ガ
ス導入用ニードル弁７、安全弁８、圧力制御用電磁弁９
、および圧力計１０、圧力センサ１１が装着されている
。また加熱室１内には発熱体１２が設置され、該加熱室
１は断熱材１３て包囲されている。

バインダを含んだ成形品１４を加熱室１内に入れ、真空
引き用ニードル弁６を操作して該加熱室ｌ内を真空とし
た後、ガス導入用ニードル弁７を問いてＡｒ、Ｎ２等の
不活性ガスを導入し、加熱室１を設定温度に到達するま
で加熱する。ガスとして大気を使用する場合は加熱室１
内を真空に引く必要はなく、成形品１４を出し入れする
際に加熱室ｌに導入される大気をそのまま密閉状態にし
て加熱すればよい。

不活性ガスの圧力をＰｌ　　体積をｖ５　温度をＴ（０
Ｋ）とすると、　　ＰＶ／Ｔ＝一定　　であるから温度
上昇に伴って加熱室１内の圧力が上昇し、バインダの成
形品からの急激な流出・気化を抑制して、該成形品の空
孔◆ふくれ等の欠陥発生を防止する。気化したバインダ
はバインダトラップ４に導かれ、冷却されて再固化し、
バインダトラップ４の底部に溜るので、脱脂後蓋３を取
り外して再固化したバインダ１５を除去することができ
る。

安全弁８は加熱室ｌおよびバインダトラップ４が許容圧
力を超えることのないようにするために設置されている
。

平均粒径５μｍのカーボニル鉄粉５６体積％、マイクロ
クリスタリンワックス、低分子アクリル、ＥＶＡを配合
したバインダ４５体積％を加圧式ニーダを用い、１５０
℃にて１時間混練し、冷却後３ｍｍ以下の粒に破砕し、
１５０℃に加熱した射出成形機シリンダ内に投入した。

金型は６　Ｘ　４　Ｘ　５０　ｍｍの棒材成形用のもの
を用い、射出圧８００ｋｇ／ｃ＋＋＋２で成形を実施し
た。

成形品２０個について従来の常圧脱脂炉と本発明による
迅速脱脂炉とて１０個ずつ処理し、比較した。常圧脱脂
炉ではＮ２ガスを流気させながら毎時５℃または１０℃
の昇温速度で常温から５００℃まで各５個加熱し、迅速
脱脂炉では加熱室を真空に引いた後Ｎ２ガスを絶対圧で
１気圧まで導入し、密閉状態で毎時５℃または１０℃の
昇温速度で常温から５００℃まで各５個加熱した。迅速
脱脂炉では常温（１８℃）で１気圧であったものが５０
０℃に昇温したときには２゜４気圧になったが、第２図
に示すように昇温中炉圧がリニアに上昇せず、途中で若
干高めになるのは成形品から気化したバインダのガス圧
によるものである。

上記による脱脂を行った成形品を外観およびＸ線撮影に
より欠陥を調査したところ、第１表に示したように従来
法の常圧脱脂品は、われ・ふくれ・空孔等の欠陥が発生
しているのに対して、本発明による迅速脱脂炉の場合は
１０℃／時の昇温速度でも欠陥のない脱脂品が得られた
。

従って従来の常圧脱脂法に比べ昇温速度を２倍以上にす
ることが可能であること、およびＮ２ガスは初期に投入
するだけで、ガスの消費が節約でき、経済的な加圧脱脂
が可能であることが判明した。なお第１表において、脱
脂後良品率の欄の（）内数字は、良品数／脱脂処理数で
ある。

本実８ｖ例では圧力制御弁９を設置したので、昇温前か
ら加熱室内を加圧状態にしておき、所第　　　１ 表 定の脱脂最高温度まで一定圧力を維持しつつ脱脂作業を
行うことも可能である。また不活性ガスとしてＮ２ガス
を用いたが、これに限るものでなくＡｒ、大気等を用い
てもよい、ただし大気を用いる場合は、爆発の危険性を
避けるために炉内温度を３２０℃以下に抑える必要があ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、密閉した加熱室内
に充填した大気あるいは不活性ガスの加熱による体積膨
張を利用して成形品を加圧しつつ、該成形品に含まれる
バインダを流出・気化させるようにしたので、成形品か
らバインダが流出す４際に発生しゃすい空孔・ふくれ等
の欠陥を生じさせることなく、従来の常圧脱脂法に比べ
昇温速度を２倍以上にして短時間で脱脂することができ
るとともに、不活性ガスの消費が節約できるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例に係る粉体成形品の迅速脱脂炉の断面説
明図、第２図は炉温と炉圧との間係を示すグラフである
。 １・・・・・・加熱室 ４・・・・・・バインダトラップ １４・・・・・・成形品 第１図 特許出願人　株式会社小松製作所 炉温 ｗｃ２ｖｉ！Ｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱炉内に設けた気密構造の加熱室１に、気密構造で冷
   却機能を備えたバインダトラップ４を連結し、ワックス
   ・ポリマ等のバインダと混練して成形したセラミック粉
   ・金属粉等の成形品１４を該加熱室１に入れ、加熱室１
   に不活性ガスを充填した後該加熱室１を加熱し、加熱室
   １内の温度上昇に伴う不活性ガスの体積膨張を利用して
   前記成形品１４を加圧しつつ、該成形品１４に含まれる
   バインダを流出・気化させるようにしたことを特徴とす
   る粉体成形品の迅速脱脂炉。