JPH02274505A - 中空部を有するセラミック部品の製造方法 - Google Patents
中空部を有するセラミック部品の製造方法Info
- Publication number
- JPH02274505A JPH02274505A JP9697489A JP9697489A JPH02274505A JP H02274505 A JPH02274505 A JP H02274505A JP 9697489 A JP9697489 A JP 9697489A JP 9697489 A JP9697489 A JP 9697489A JP H02274505 A JPH02274505 A JP H02274505A
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- ceramic
- ceramic powder
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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
この発明は中空管などの中空部を有するセラミック部品
の製造方法に関し、特に静水圧成形くラバープレス）な
どの方法によってセラミック：粉末を加圧して所定の形
状の成形体を得、しかる後にその成形体を焼結するセラ
ミック部品の製造方法に関するものである。
の製造方法に関し、特に静水圧成形くラバープレス）な
どの方法によってセラミック：粉末を加圧して所定の形
状の成形体を得、しかる後にその成形体を焼結するセラ
ミック部品の製造方法に関するものである。
従来の技術
セラミック粉末を原料としてセラミック部品をＴｌＪ造
する基本的な方法は、先ずセラミック粉末を所定の形状
に成形して成形体を得、しかる後にその成形体を焼結す
る方法であるが、その成形体を得る方法としては、プレ
ス成形や静水圧成形などの方法が知られている。ところ
で、得るべき部品が中空部を有する場合、例えば中空管
である場合、従来、次のような方法が採用されていた。
する基本的な方法は、先ずセラミック粉末を所定の形状
に成形して成形体を得、しかる後にその成形体を焼結す
る方法であるが、その成形体を得る方法としては、プレ
ス成形や静水圧成形などの方法が知られている。ところ
で、得るべき部品が中空部を有する場合、例えば中空管
である場合、従来、次のような方法が採用されていた。
すなわち原料であるセラミック粉末をプレス成形などの
方法で円柱状に′成形し、これを仮焼結しである程度の
強度を付与し、その状態で機械加工により中心軸線に泊
って中空部を穿孔し、しかる後本焼結を行なっている。
方法で円柱状に′成形し、これを仮焼結しである程度の
強度を付与し、その状態で機械加工により中心軸線に泊
って中空部を穿孔し、しかる後本焼結を行なっている。
しかしながらこの方法では、仮焼結を行なうために、工
程数がそれだけ多くなり、製造時間が長くなる問題があ
り、また仮焼結後の成形体は、相当の強度・剛性を有す
ることになるために、穿孔のための別械加工に時間を要
し、また切削工具の摩耗の進行が速くなるなどの問題が
ある。このような問題を解決する方法として心棒などの
中子を用いて中空状の成形体を先ず製造し、これを焼結
する方法が知られている。この方法は、金属製の心棒（
中子）と円筒状のゴム型とを同心状に配置し、その中子
の外周とゴム型の内周との間にセラミック粉末を充填し
、これを液体中で加圧し、すなわち静水圧成形し、しか
る後ゴム型および中子を成形体か゛ら取外して円筒状の
成形体を作り、これを焼結する方法である。
程数がそれだけ多くなり、製造時間が長くなる問題があ
り、また仮焼結後の成形体は、相当の強度・剛性を有す
ることになるために、穿孔のための別械加工に時間を要
し、また切削工具の摩耗の進行が速くなるなどの問題が
ある。このような問題を解決する方法として心棒などの
中子を用いて中空状の成形体を先ず製造し、これを焼結
する方法が知られている。この方法は、金属製の心棒（
中子）と円筒状のゴム型とを同心状に配置し、その中子
の外周とゴム型の内周との間にセラミック粉末を充填し
、これを液体中で加圧し、すなわち静水圧成形し、しか
る後ゴム型および中子を成形体か゛ら取外して円筒状の
成形体を作り、これを焼結する方法である。
発明が解決しようとする課題
上述した中子を使用し、静水圧成形（ラバーブレス）を
行なって成形体を得る方法では、成形体が円筒状である
ために、仮焼結および機械加工による穿孔を省くことが
できる。しかしながら静水圧成形では、２〜３ｈン／ｄ
程度の圧力でセラミック粉末を加圧するため、成形体と
中子とが強固に嵌合した状態になり、中子の抜き取りが
困難になる問題があった。このような問題を解決するた
めに、中子を合成樹脂製とし、成形体の焼結時に中子を
溶融させて除去する方法も考えられているが、合成樹脂
製の中子はそれ自体が弾性を有するために静水圧成形の
完了後に加圧を解除した際に、中子の弾性膨張によって
成形体に亀裂が入るおそれが多分にあり、また合成樹脂
製の中子は剛性が低いために、パイプ成形用の細長い中
子にあっては所謂センタリングを行ない難い問題があっ
た。
行なって成形体を得る方法では、成形体が円筒状である
ために、仮焼結および機械加工による穿孔を省くことが
できる。しかしながら静水圧成形では、２〜３ｈン／ｄ
程度の圧力でセラミック粉末を加圧するため、成形体と
中子とが強固に嵌合した状態になり、中子の抜き取りが
困難になる問題があった。このような問題を解決するた
めに、中子を合成樹脂製とし、成形体の焼結時に中子を
溶融させて除去する方法も考えられているが、合成樹脂
製の中子はそれ自体が弾性を有するために静水圧成形の
完了後に加圧を解除した際に、中子の弾性膨張によって
成形体に亀裂が入るおそれが多分にあり、また合成樹脂
製の中子は剛性が低いために、パイプ成形用の細長い中
子にあっては所謂センタリングを行ない難い問題があっ
た。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、中子に
よって中空部を形成する必要のあるセラミック部品を効
率良く製造することのできる方法を提供することを目的
とするものである。
よって中空部を形成する必要のあるセラミック部品を効
率良く製造することのできる方法を提供することを目的
とするものである。
課題を解決するための手段
この発明は、上記の目的を達成するために、中子の外周
側にセラミック粉末を充填するとともに、そのセラミッ
ク粉末を加圧して所定の形状に成形し、得られた成形体
を焼結することによってセラミック部品を製造するにあ
たり、中子をセラミック粉末より融点の低い低融点金属
材料によって形成し、セラミック粉末の加圧成形後にそ
の中子を加熱融解して除去することを特徴とする方法で
ある。
側にセラミック粉末を充填するとともに、そのセラミッ
ク粉末を加圧して所定の形状に成形し、得られた成形体
を焼結することによってセラミック部品を製造するにあ
たり、中子をセラミック粉末より融点の低い低融点金属
材料によって形成し、セラミック粉末の加圧成形後にそ
の中子を加熱融解して除去することを特徴とする方法で
ある。
またこの発明の方法においては、成形体を焼結する際に
中子を融解させて除去することもできる。
中子を融解させて除去することもできる。
作 用
この発明においても、セラミック成形体はセラミック粉
末を加圧して所定の形状に成形することにより得ること
ができ、また中空部は中子によって形成される。そして
その中子はセラミック粉末より融点が低いことにより成
形後に加熱されて除去される。その中子の除去のための
カミ熱は、成形体の焼結の際に行なってもよく、このよ
うにすれば中子の除去のためのみの加熱工程を省くこと
ができる。
末を加圧して所定の形状に成形することにより得ること
ができ、また中空部は中子によって形成される。そして
その中子はセラミック粉末より融点が低いことにより成
形後に加熱されて除去される。その中子の除去のための
カミ熱は、成形体の焼結の際に行なってもよく、このよ
うにすれば中子の除去のためのみの加熱工程を省くこと
ができる。
実 施 例
つぎにこの発明を実施例に基づいて説明する。
第１図はこの発明の方法の実施状況の一例を示す模式図
であって、セラミック類の中空管を製造する場合にこの
発明を゛適用した例を示プものである。ｔなりちＷｉ１
図中符号１は中子（心棒）を示し、この中子１は低融点
金属材料によって丸棒状に形成されている。その低融点
金属材料としては、鉛、ハンダ、Ｂ ｉ−５ｎ−Ｃｄの
合金などを使用することができる。また第１図申付号３
は円筒状のゴム型を示し、この−ゴム型３と中子１とは
同心状に配置され、さらにそのゴム型３の両端部はゴム
栓４によって１！閉されている。なお中子１はゴム栓４
を貫通してゴム型３の外部に突出している。そして中子
１の外周側すなわち中子１とゴム型３との間の空間部に
セラミック粉末５が充填されている。なお特には図示し
ないがいずれか一方のゴム栓４には脱気孔が形成され、
その脱気孔からセラミック粉末５中の残存空気が抜き取
られる。
であって、セラミック類の中空管を製造する場合にこの
発明を゛適用した例を示プものである。ｔなりちＷｉ１
図中符号１は中子（心棒）を示し、この中子１は低融点
金属材料によって丸棒状に形成されている。その低融点
金属材料としては、鉛、ハンダ、Ｂ ｉ−５ｎ−Ｃｄの
合金などを使用することができる。また第１図申付号３
は円筒状のゴム型を示し、この−ゴム型３と中子１とは
同心状に配置され、さらにそのゴム型３の両端部はゴム
栓４によって１！閉されている。なお中子１はゴム栓４
を貫通してゴム型３の外部に突出している。そして中子
１の外周側すなわち中子１とゴム型３との間の空間部に
セラミック粉末５が充填されている。なお特には図示し
ないがいずれか一方のゴム栓４には脱気孔が形成され、
その脱気孔からセラミック粉末５中の残存空気が抜き取
られる。
上記のように中子１とゴム型３およびゴム栓４との間に
充填したセラミック粉末５はそめまま圧力容器内の加圧
媒体（液体） （それぞれ図示ぜず）中に８１潰され、
その状態で所定時間加圧されることにより、粉末粒子同
士が結合して成形体５ａとなる。しかる後圧力容器から
取り出すとともに、ゴム栓４を取外し、ついでゴム型３
を抜き取る。
充填したセラミック粉末５はそめまま圧力容器内の加圧
媒体（液体） （それぞれ図示ぜず）中に８１潰され、
その状態で所定時間加圧されることにより、粉末粒子同
士が結合して成形体５ａとなる。しかる後圧力容器から
取り出すとともに、ゴム栓４を取外し、ついでゴム型３
を抜き取る。
この状態ではセラミック成形体５ａと中子１とが嵌合し
て一体化した状態にあり、イの中子１をセラミック成形
体５ａから除去するためには中子１を形成している低融
点金属材料の融点より若干高い温度まで加熱し、中子１
を融解させる。中子１の除去のための加熱はセラミック
成形体５ａの焼成に先立って別に行なってもよいが、焼
成の際の昇温速度などに配慮すれば、中子１の融解除去
をセラミック成形体５ａの焼成と同時に行なうこともで
きる。例えばセラミック粉末としてアルミナ、ＳｉＣな
どを使用し、また中子１の素材どして鉛を用いた場合に
は、鉛の融点が３２７℃であることに配慮して焼成を行
なえばよい。すなわち中子１を融解除去するための加熱
として鉛の融点近１角まで（例えば４００℃まで）の昇
温を５０℃／ｈの速度で行ない、このようにゆっくり昇
温することによって中子１を先ず融解除去する。ついで
４００〜１５００℃までは２００’Ｃ／ｈで昇温し、さ
らに１５００’Ｃで２４詩間焼成を行なう。しかる後、
冷却は２００℃／ｈの速度で行なえばよい。このような
焼成を行なえば、中子１の除去とセラミック成形体５ａ
の焼結とを一工程で連続して行、なうことができる。
て一体化した状態にあり、イの中子１をセラミック成形
体５ａから除去するためには中子１を形成している低融
点金属材料の融点より若干高い温度まで加熱し、中子１
を融解させる。中子１の除去のための加熱はセラミック
成形体５ａの焼成に先立って別に行なってもよいが、焼
成の際の昇温速度などに配慮すれば、中子１の融解除去
をセラミック成形体５ａの焼成と同時に行なうこともで
きる。例えばセラミック粉末としてアルミナ、ＳｉＣな
どを使用し、また中子１の素材どして鉛を用いた場合に
は、鉛の融点が３２７℃であることに配慮して焼成を行
なえばよい。すなわち中子１を融解除去するための加熱
として鉛の融点近１角まで（例えば４００℃まで）の昇
温を５０℃／ｈの速度で行ない、このようにゆっくり昇
温することによって中子１を先ず融解除去する。ついで
４００〜１５００℃までは２００’Ｃ／ｈで昇温し、さ
らに１５００’Ｃで２４詩間焼成を行なう。しかる後、
冷却は２００℃／ｈの速度で行なえばよい。このような
焼成を行なえば、中子１の除去とセラミック成形体５ａ
の焼結とを一工程で連続して行、なうことができる。
したがって上記の方法では、中子１を加熱融解して除去
するから、その作業は極めて容易であり、しかもその加
熱作業はセラミック成形体５ａの焼成と併せて行なうこ
ともでき、また中子１は金属製であるから、セラミック
粉末の加圧成形後に加圧を解いても中子の弾性膨張によ
るセラミック成形体の亀裂が生じることがない。
するから、その作業は極めて容易であり、しかもその加
熱作業はセラミック成形体５ａの焼成と併せて行なうこ
ともでき、また中子１は金属製であるから、セラミック
粉末の加圧成形後に加圧を解いても中子の弾性膨張によ
るセラミック成形体の亀裂が生じることがない。
なＪ３、上記の実施例では、セラミック粉末を成形する
方法と１ノで静水圧成形を採用する例を示１ノだが、こ
のざで明ではセラミック粉末を加圧成形する方法として
静水圧成形以外に例えばプレス成形を採用してもよい。
方法と１ノで静水圧成形を採用する例を示１ノだが、こ
のざで明ではセラミック粉末を加圧成形する方法として
静水圧成形以外に例えばプレス成形を採用してもよい。
またこの発明の方法は、セラミック製のバイブを製造す
る場合に限らず、中子によって成形する中空部を有する
他の一般のセラミック部品を製造する場合にも適用する
ことができる。
る場合に限らず、中子によって成形する中空部を有する
他の一般のセラミック部品を製造する場合にも適用する
ことができる。
発明の効果
以上の説明から明らかなようにこの発明の方法によれば
、金属製の中子を使用することにより、ｈＯ圧成形後に
セラミック成形体に亀裂が生じることを未然に防止する
ことができ、しかもその中子は低融点金属材料で形成さ
れていてセラミック粉末の７１１圧成形後にカロ然融解
されて除去されるから、中子の除去が極めて簡単であり
、したがってこの発明では中子によって形成すべき中空
部を備えたセラミック部品を効率良く製造する口とがで
きる。
、金属製の中子を使用することにより、ｈＯ圧成形後に
セラミック成形体に亀裂が生じることを未然に防止する
ことができ、しかもその中子は低融点金属材料で形成さ
れていてセラミック粉末の７１１圧成形後にカロ然融解
されて除去されるから、中子の除去が極めて簡単であり
、したがってこの発明では中子によって形成すべき中空
部を備えたセラミック部品を効率良く製造する口とがで
きる。
さらにこの光明では、中子の弾性変形による成形体のＦ
Ｊれなどのおそれがないため、加圧成形として静水圧成
形を採用する場合、その成形圧力にある程度の幅を取る
ことができ、その結果、成形作業が容易になるなどの副
次的効果を得ることができる。
Ｊれなどのおそれがないため、加圧成形として静水圧成
形を採用する場合、その成形圧力にある程度の幅を取る
ことができ、その結果、成形作業が容易になるなどの副
次的効果を得ることができる。
第１図はこの発明の一実施状況を示すための模式図であ
る。 １・・・中子、 ３・・・ゴム型、 ５ａ・・・セラミック成形体。 ５・・・セラミック粉末、
る。 １・・・中子、 ３・・・ゴム型、 ５ａ・・・セラミック成形体。 ５・・・セラミック粉末、
Claims (2)
- （１）中子の外周側にセラミック粉末を充填するととも
に、そのセラミック粉末を加圧して所定の形状に成形し
、得られた成形体を焼結することによつてセラミック部
品を製造するにあたり、 前記中子をセラミック粉末より融点の低い低融点金属材
料によつて形成し、セラミック粉末の加圧成形後にその
中子を加熱融解して除去することを特徴とする中空部を
有するセラミック部品の製造方法。 - （２）加圧成形したセラミック粉末を焼成することによ
り前記中子を加熱融解することを特徴とする請求項１に
記載の中空部を有するセラミック部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9697489A JPH02274505A (ja) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | 中空部を有するセラミック部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9697489A JPH02274505A (ja) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | 中空部を有するセラミック部品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02274505A true JPH02274505A (ja) | 1990-11-08 |
Family
ID=14179191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9697489A Pending JPH02274505A (ja) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | 中空部を有するセラミック部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02274505A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100243764A1 (en) * | 2007-07-31 | 2010-09-30 | Hokuriku Seikei Industrial Co., Ltd. | Nozzle member and process for producing the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49322A (ja) * | 1972-04-17 | 1974-01-05 | ||
| JPS62227603A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-06 | 日本碍子株式会社 | セラミツクス焼結体の製造方法及び該製造方法に用いるための成形型 |
-
1989
- 1989-04-17 JP JP9697489A patent/JPH02274505A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49322A (ja) * | 1972-04-17 | 1974-01-05 | ||
| JPS62227603A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-06 | 日本碍子株式会社 | セラミツクス焼結体の製造方法及び該製造方法に用いるための成形型 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100243764A1 (en) * | 2007-07-31 | 2010-09-30 | Hokuriku Seikei Industrial Co., Ltd. | Nozzle member and process for producing the same |
| US8858864B2 (en) * | 2007-07-31 | 2014-10-14 | Tokyo Electron Limited | Nozzle member and process for producing the same |
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