JPH02289304A - 中空部を有するセラミック部品の製造方法 - 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 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（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製造する
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づる方
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沿って中
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、穿孔のための機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（ラバープレス）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、仮焼結および礪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、２〜３′″ン／
　ｃｄ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
成形の完了後に圧力を解除した際に、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兎みてなされたもので、中空部
を形成するための中子を成形体から容易に抜ぎ取ること
ができ、それに伴って製造作業性を向上させるこができ
るセラミック部品の製造方法を提供で−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、円形断面の
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、中子の外表面に螺旋状の凸部もしくは
凹部を形成しておき、セラミック粉末の加圧成形後にそ
の中子を回転させて成形体から抜き取ることを特徴とす
る方法である。

またこの発明では、前記中子の外表面に低融点材料を予
め塗布しておくことができる。

作　　　　　用 この発明の方法においては、成形体は中子の外周側にセ
ラミック粉末を充填し、これを加圧することにより得ら
れる。そしてこの発明では、中子がその外周に螺旋状の
凸部もしくは凹部を備えているため、中子を成形体に対
して回転させれば所謂ネジの作用により中子を成形体か
ら抜き取ることができる。

また中子の外表面に低融点材料を予め塗布しておけば、
加圧成形後に中子を加熱することによりその低融点材料
を溶融し、これにより中子と成形体との間に隙間をあけ
て中子を成形体から容易に抜き取ることができる。

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、セラミック製の中空管を製造する場合にこの
発明を適用した例を示すものである。すなわち第１図生
得号１は中子（心棒）を小し、この中子１は金Ｒ（ステ
ンレス鋼、銅等）によって丸棒状に形成され、またその
外周面には螺旋状の凸部２が全体に亘って形成されてい
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によって密閉されている。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はそのまま圧力容器内の加圧
媒体（液体）（それぞれ図示せず）中に浸漬され、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
き取り、さらにセラミック成形体５ａから中子１を抜き
取る。その場合、中子１を回転させれば、その外周面に
螺旋状の凸部２が形成されているために、中子１はセラ
ミック成形体５ａに対して回転させるに伴ってその軸線
方向に次第に移動して抜き取られる。このようにして得
られた円筒状のセラミック成形体５ａは事後的に焼結さ
れて製品とされる。

したがって上記の方法によれば、中子１の抜き取りは、
これを回転させることにより容易に行なうことができ、
その結果、セラミック成形体５ａの製造を迅速にしかも
簡単に行なうことができる。

また中子１を金属製としておけば、セラミック粉末５が
静水圧加圧時に中子１に食い付くことが防止され、この
点でも中子１の抜き取りを容易に行なうことが可能にな
り、かつ中子１の弾性膨張が殆ど生じないために静水圧
成形完了時にセラミック成形体５ａに亀裂が入るなどの
不都合を未然に防止することができる。

なおこの発明の方法では、第２図に承り中子１を使用す
ることもできる。すなわち第２図に示す中子１は外周面
に螺旋状の凸部２を形成し、さらにその外周に低融点材
料６、例えば低融点ポリオレフィンを塗布したものであ
る。この第２図に示す中子１を使用して静水圧成形を行
ない、しかる後中子１を抜き取る場合には、中子１もし
くは中子１とセラミック成形体５ａとを低融点材料６の
融点より若干高い温度まで加熱し、これを溶融除去して
中子１とセラミック成形体５ａとの間に隙間を形成し、
その状態で中子１をセラミック成形体５ａから抜き取る
。したがってこのような方法では、中子１がセラミック
成形体５ａに対して遊嵌状態になるので中子１を極めて
容易に抜き取ることができる。また低融材料６を溶融さ
せる温度は低温であるため、特にエネルギコストが高く
なることはない。

なお上記の実施例では、中子１の外周面に螺旋状の凸部
２を形成したが、この発明を実施するにあたっては、凸
部２の代りに螺旋状の凹部を外周面に形成した中子を使
用することもできる。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、中子によって形
成すべき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。さらに低融点材
料は、高分子有機材料に限らず低融点金属を使用するこ
とができる。そしてまたセラミック粉末を加圧成形する
方法は上述した静水圧成形に限られない。

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
、成形体からの中子の抜き取りは、中子を回転させるこ
とにより行なうことができるので、中子を使用して中空
部を有するセラミック成形体を＄ｌ造する作業が簡単に
なり、また製造時間の短縮イヒを図ることができる。さ
らに中子の外周面に低融点材料を予め塗布しておけば、
加熱することによりその低融点材料を溶融除去して中子
をセラミック成形体に対して１１１ｉ！Ｉ！状態にする
ことができるので、中子の抜き取りが更に容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施状況を示すための模式図、第
２図はこの発明を実施するにあたって使用することので
きる他の中子を示す部分拡大図である。 １・・・中子、　２・・・凸部、　３・・・ゴム型、　
５・・・セラミック粉末、　５ａ・・・セラミック成形
体、　６・・・低融点材料。 出願人　　ｉｆ！ｉ色電線株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）円形断面の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、 前記中子の外表面に螺旋状の凸部もしくは凹部を形成し
   ておき、前記セラミック粉末の加圧成形後に前記中子を
   回転させて成形体から抜き取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. （２）前記中子の外表面に低融点材料を予め塗布してお
   く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。