JPH02289306A - セラミック製管状体の製造方法 - 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 この発明はセラミックを素材としてパイプなどの管状体
を得る方法に関するものである。

従来の技術 セラミック粉末を素材とした製品の一般的な製造方法と
して、静水圧成形や押し出し成形あるいは射出成形もし
くはスリップキャスティングなどの方法によって成形体
を先ず作り、これを焼結する方法が知られている。これ
らの方法で管状体を製造する場合、例えば静水圧成形に
よる場合には、棒状の中子を組込んだゴム型を使用し、
そのゴム型の内部にセラミック粉末を充填するとともに
これを加圧媒体中で加圧し、しかる後に中子を成形体か
ら抜き取り、ついで成形体を焼成することになる。また
押し出し成形や射出成形による場合には、マンドレルな
どの心材を有する型を使用し、合成樹脂などと混練して
粘結性および流動性を付与したセラミック材料をその型
から押し出し、もしくは射出して中空状の成形体を作り
、しかる後に脱脂などの必要な処理を施した後に焼成を
行なう。さらにスリップキャスティングによる場合には
、心材となる棒状の突出部を備えた型の中にセラミック
粉末を分散媒と共に注入し、その分散媒を型に浸透させ
て吸収し、その結果得られた中空状の成形体を焼成づる
ことになる。

さらに特に静水圧成形を利用してセラミックパイプを得
る方法として、先ず静水圧成形によって円柱体を作り、
これを仮焼結しである程度の剛性を付与し、その仮焼結
体に機械加工によって穿孔し、ついで本焼結する方法や
、棒状の中子を低融点金属で形成しておき、静水圧成形
後の焼結工程で中子を溶融除去する方法が知られている
。

発明が解決しようとする課題 しかるに静水圧成形によって中空状の成形体を得る場合
、心材である中子と成形体とが強固に嵌合した状態にな
るうえに、特にその軸長が長い場合には、セラミック粉
末の圧縮率が全ての部分で必ずしも均一ではないために
、中子を抜き取る際に成形体に亀裂が入ったり割れが生
じたりするなどのおそれが多分にあり、中子の抜き取り
が困難である問題がある。また押し出し成形や射出成形
による場合には、成形体の剛性の点での制約や成形型か
らの制約で薄肉で長尺の成形体を得ることが困難である
などの不都合がある。このような事情はスリップキＰス
ティングによって成形体を得る場合にも同様である。

また仮焼結した円柱体に穿孔加工を施してセラミック製
管状体を得る方法では、仮焼結や穿孔加工などの工程を
介在させる必要があるために、工程数が多くなり、しか
も仮焼結体の穿孔加工に時間を要するのみならずその切
削工具の摩耗の進行が速く、加工コストが高くなるなど
の不都合がある。また中子を低融点金属で形成しておき
、これを焼結の際に溶融させる方法では、中子を形成し
ている金属が微量残存してセラミック製品に悪影響を及
ぼしたり、セラミックと反応して他の物質が生成されて
しまうなどの不都合がある。

そして上述した従来のいずれの方法もＲ終的には成形体
の焼結を行なうが、焼結には長時間（例えば１〜２日）
を要し、また焼結の際に亀裂や割れなどが生じ、不良品
が発生する問題があった。

この発明は上記の事情を背摺としてなされたもので、長
尺の管状体を容易に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、心材を可撓
性材料によって筒状に形成しておぎ、その心材の外周に
セラミック粉末を所定厚さに溶射してセラミック層を形
成し、しかる後に前記心材を変形させてセラミック層の
内周から心材を剥離して取除くことを特徴とする方法で
ある。

作　　　　　用 この発明の方法では、先ず心材の外周にセラミック粉末
を所定の厚ざまで溶射し、セラミック層を形成する。そ
の心材は、可撓性材料を筒状に形成したものであり、溶
射の際には筒状を保持するためにセラミック層は環状に
形成される。セラミック層を所定の厚さまで形成した後
に心材を変形させつつセラミック層の内周から剥離すれ
ば、セラミック層から心材が取除かれてセラミック製管
状体が得られる。

実　　施　　例 つぎにこの発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図はこの発明の方法の一実施状況を示す概略図であ
って、符号１は溶射用のトーチを示している。このトー
チ７としては直流アークプラズマトーチや高周波プラズ
マトーチあるいはアセチレン炎溶射用トーチなどを使用
することができ、また得るべき管状体の原料であるセラ
ミック粉末はトーチ１の先端部に開口するよう取付けた
供給管２からプラズマジェット３あるいはアセチレン炎
中に送り出される。ここで使用されるセラミック粉末は
、アルミナ（＾ｌ！２０３　）　、イツトリア安定化ジ
ルコニア（ＹＳＺ）、カルシア安定化ジルコニア（Ｃ８
Ｚ）、ペロプスカイト型複合酸化物、炭化ケイ素（Ｓｉ
　Ｃ）などであり、このセラミック粉末は前記供給管２
からプラズマジェット３中に送り出されて加熱溶融し、
心材４に高速で吹き付けられる。この心材４は金属メツ
シュや金属シートなどの可撓性のある材料を筒状に巻い
たものであり、得るべき管状体の内径程度の外径でかつ
得るべき管状体の軸長以上の長さに設定されている。

上記の心材４に対するセラミック粉末の溶射は、心４４
４をその上下両端部あるいは内周から保持してこれを回
転させつつ、もしくはトーチ１を心材４を中心に回転さ
せつつ行ない、かつ同時に心材４もしくはトーチ１を心
材４の軸線方向に移動させ、これにより溶融したセラミ
ックを心材４の外周に均一に付着させ、そのセラミック
層５が所定の厚さになるまで継続する。その場合、得る
べき管状体が薄肉でかつ長尺であっても、可撓性のシー
ト材を筒状に形成することによりある程度の剛性を付与
した心材４を介して保持されるから、折損や欠損などの
不都合が生じるおそれは極めて少ない。またプラズマ溶
射を行なえば、セラミック材料が高速で心材４に吹き付
けられるので、セラミック層５は理論密度に近い密度と
なる。第２図は心材４の外周に所定の厚さまでセラミッ
ク層５を形成した状態を示す。

以上のようにして溶射を行なった後に、心材４を変形さ
せてセラミック層５の内周面から剥離して取除く。その
場合、筒状に巻いた可撓性材料の一端部に金属棒や金属
線などを予め取付けておけば、これらの金属棒や金属線
を例えば引張って心材４を変形させ、心４４４をセラミ
ック層５の内周面から容易に剥離させることができる。

このようにして得られた管状体番よ、その素材であるセ
ラミック粉末の粒子が融合一体止したものであるから必
要とする剛性・強度を備えており、セラミック製品の製
造の際に従来行なっていた焼成工程が不要になる。

弁明の効果 以上の説明から明らかなようにこの光間の方法では、セ
ラミック粉末を溶射して管状に形成７Ｊるから、焼結作
業を行なうことなく直ちに管状体を得ることができ、ま
た心材は可撓性材料によって筒状に形成したものであっ
て、溶射の後に変形させてセラミック層の内周面から容
易に剥離させることができるために、心材の除去が容易
であり、したがってこの発明の方法によれば、容易かつ
短時間にセラミック製の管状体を製造することができる
。またこの光間では心材を溶融させずに取除くから、セ
ラミック製管状体に異種材料が残存したり、セラミック
材料と反応したりすることを防止できる。そしてこの発
明によれば、溶融したセラミック粉末が高速で衝突して
互いに融合一体止するために、焼成を特に行なわずに高
密度で高強度のセラミック製管状体を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法の一実施状況を示す概略図、第
２図は心材の外周に付着させたセラミック層を示す模式
的な斜視図である。 １・・・トーチ、　２・・・供給管、　３・・・プラズ
マジェット、　４・・・心材、　５・・・セラミック層
。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 心材を可撓性材料によつて筒状に形成しておき、その心
   材の外周にセラミック粉末を所定厚さに溶射してセラミ
   ック層を形成し、しかる後に前記心材を変形させてセラ
   ミック層の内周から心材を剥離して取除くことを特徴と
   するセラミック製管状体の製造方法。