JPH0248031A - セラミックス球体製造方法 - Google Patents
セラミックス球体製造方法Info
- Publication number
- JPH0248031A JPH0248031A JP63197111A JP19711188A JPH0248031A JP H0248031 A JPH0248031 A JP H0248031A JP 63197111 A JP63197111 A JP 63197111A JP 19711188 A JP19711188 A JP 19711188A JP H0248031 A JPH0248031 A JP H0248031A
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- JP
- Japan
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- sphere
- spheres
- continuous
- degreasing
- rolling
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/18—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using profiled rollers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Glanulating (AREA)
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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、ファインセラミックス製球体の製造に好適す
るセラミックス球体製造方法に関する。
るセラミックス球体製造方法に関する。
（従来の技術）
近時、ファインセラミックス成形品の耐摩耗性に着目し
て、ファインセラミックス製のボールベアリングが量産
されている。このボールベアリングに用いられる球体は
、ファインセラミックス粉体を粗球に成形し、さらに、
焼結させた後、焼結された粗球を真球になるまで精密研
磨している。
て、ファインセラミックス製のボールベアリングが量産
されている。このボールベアリングに用いられる球体は
、ファインセラミックス粉体を粗球に成形し、さらに、
焼結させた後、焼結された粗球を真球になるまで精密研
磨している。
そして、粗球の製造法としては、粉体を金型内で１軸方
向に圧縮成形するプレス法、粉体を成形ゴム形に充填し
静水圧により加圧成形するラバープレス法、セラミック
ス粉体に熱可塑性樹脂を成形助剤とともに加え、加熱混
練した素地をノズルから金型に圧入・同化させる射出成
形法がある。
向に圧縮成形するプレス法、粉体を成形ゴム形に充填し
静水圧により加圧成形するラバープレス法、セラミック
ス粉体に熱可塑性樹脂を成形助剤とともに加え、加熱混
練した素地をノズルから金型に圧入・同化させる射出成
形法がある。
しかしながら、粗球製造に用いられるこれら三つの方法
は、それぞれ次のような欠点をもっている。すなわち、
プレス法では、球状のものを単軸成形することにより、
金型内の粉体の充填度が不均一となる。その結果、焼結
に際し、部分的に収縮率が違うため、変形を生じてしま
う欠点をもっている。一方、ラバープレス法は、静水圧
をかけるので粉体の密度差がなくなる反面、粉体の成形
ゴム形内への装入から成形体の取り出しまで時間る要し
量産に向かない欠点をもっている。さらに、射出成形法
は、成形品が大量の樹脂分を含むため、焼成に際し、ゆ
っくりした昇温速度で完全に樹脂分を除去する必要があ
り、この脱脂ｌこ長時間を要する欠点をもっている。
は、それぞれ次のような欠点をもっている。すなわち、
プレス法では、球状のものを単軸成形することにより、
金型内の粉体の充填度が不均一となる。その結果、焼結
に際し、部分的に収縮率が違うため、変形を生じてしま
う欠点をもっている。一方、ラバープレス法は、静水圧
をかけるので粉体の密度差がなくなる反面、粉体の成形
ゴム形内への装入から成形体の取り出しまで時間る要し
量産に向かない欠点をもっている。さらに、射出成形法
は、成形品が大量の樹脂分を含むため、焼成に際し、ゆ
っくりした昇温速度で完全に樹脂分を除去する必要があ
り、この脱脂ｌこ長時間を要する欠点をもっている。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は、上記事情を参酌してなされたもので、安価で
大量にセラミックス球体を製造することのできるセラミ
ックス球体製造方法を提供することを目的とする。
大量にセラミックス球体を製造することのできるセラミ
ックス球体製造方法を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段と作用）
セラミックス粉体とバインダとの混合体からなる棒状体
を転造することにより、球体又は球体が一列に列設して
なる連続球体を得、脱脂焼成し、さらに、連続球体につ
いては各球体に分離するようにしたもので・、球体の高
精度かつ高能率製造が可能となる。
を転造することにより、球体又は球体が一列に列設して
なる連続球体を得、脱脂焼成し、さらに、連続球体につ
いては各球体に分離するようにしたもので・、球体の高
精度かつ高能率製造が可能となる。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。
この実施例のセラミックス球体製造方法は、例えば窒化
珪素（ＳｉｓＮ４）などのセラミックス粉体とバインダ
とを混線し押出成形機により丸棒（りを成形する丸棒成
形工程（第１図参照）と、この丸棒成形工程にて得られ
た丸棒（１）を第２図及び第３図に示すような転造盤（
２）により串団子状に球体（３）・・・が−列に連結し
てなる連続球体（４）（第４図参照）を転造する転造工
程と、この転造工程にて得られた連続球体（４）を脱脂
する脱脂工程と、脱脂された連続球体（４）を焼結する
焼結工程と、焼結された連続球体（４）から各球体（３
）・・・を分離する球体分離工程とから構成されている
。
珪素（ＳｉｓＮ４）などのセラミックス粉体とバインダ
とを混線し押出成形機により丸棒（りを成形する丸棒成
形工程（第１図参照）と、この丸棒成形工程にて得られ
た丸棒（１）を第２図及び第３図に示すような転造盤（
２）により串団子状に球体（３）・・・が−列に連結し
てなる連続球体（４）（第４図参照）を転造する転造工
程と、この転造工程にて得られた連続球体（４）を脱脂
する脱脂工程と、脱脂された連続球体（４）を焼結する
焼結工程と、焼結された連続球体（４）から各球体（３
）・・・を分離する球体分離工程とから構成されている
。
しかして、丸棒成形工程は、セラミックス粉末とバイン
ダとをニーダにて混線する混線工程と、混練されたセラ
ミックス粉体とバインダととの混合体（５）を第５図に
示す押出成形機（６）により押出し成形する押出し成形
工程とからなっている。そして、バインダとしては、ト
ラガントゴム、Ｍｅ（メチルセルローズ）、ＰＶＡ（ポ
リビニルアルコール）などの低濃度水溶液で高粘性を示
すバインダが主となり、可塑剤、滑剤を加えたものであ
る。混合体（５）の−例として、セラミックス粉体１０
０部に水３３部（ただし、ｎ−ブチルアルコールを２〜
３部入れる。）とＭＣ５，０部とワックスエマルジ。
ダとをニーダにて混線する混線工程と、混練されたセラ
ミックス粉体とバインダととの混合体（５）を第５図に
示す押出成形機（６）により押出し成形する押出し成形
工程とからなっている。そして、バインダとしては、ト
ラガントゴム、Ｍｅ（メチルセルローズ）、ＰＶＡ（ポ
リビニルアルコール）などの低濃度水溶液で高粘性を示
すバインダが主となり、可塑剤、滑剤を加えたものであ
る。混合体（５）の−例として、セラミックス粉体１０
０部に水３３部（ただし、ｎ−ブチルアルコールを２〜
３部入れる。）とＭＣ５，０部とワックスエマルジ。
ン（固型分４０％）１，０部とステアリン酸エマルジ璽
ン（固型分２０％）１．０部である。また他の例として
、水７８部（ｎ−ブチルアルコール２〜８部を水と置換
）、ＭＣ１２部、ワックスエマルジョン（４ＯＮ濃度）
７部、ステアリン酸エマルジ、ン（２０Ｘ１１度）３部
、グリセリン又はペトリオール３〜３，５部をニーダで
十分混合してもち状とした後、セラミックス粉体７０〜
７５部と前記バインダ２５〜３０部を再びニーダにて均
一混合して混合体（５）を一方、前記押出成形機（６）
は、混合体（５）が充填されるシリンダ（７）と、この
シリンダ（力中に摺動自在ｉこ嵌挿されたピストン（８
）とを有し、このピストン（８）を図示せぬ駆動′１Ｍ
構により矢印（９）方向に押圧することによりシリンダ
（７）の先端部に設けられた押出し孔Ｑ１から混合体（
５）を押出すことにより、丸棒（１）を得るものである
。
ン（固型分２０％）１．０部である。また他の例として
、水７８部（ｎ−ブチルアルコール２〜８部を水と置換
）、ＭＣ１２部、ワックスエマルジョン（４ＯＮ濃度）
７部、ステアリン酸エマルジ、ン（２０Ｘ１１度）３部
、グリセリン又はペトリオール３〜３，５部をニーダで
十分混合してもち状とした後、セラミックス粉体７０〜
７５部と前記バインダ２５〜３０部を再びニーダにて均
一混合して混合体（５）を一方、前記押出成形機（６）
は、混合体（５）が充填されるシリンダ（７）と、この
シリンダ（力中に摺動自在ｉこ嵌挿されたピストン（８
）とを有し、このピストン（８）を図示せぬ駆動′１Ｍ
構により矢印（９）方向に押圧することによりシリンダ
（７）の先端部に設けられた押出し孔Ｑ１から混合体（
５）を押出すことにより、丸棒（１）を得るものである
。
さらに、転造工程において用いられる転造盤（２）は、
互に近接して設けられた一対のローラａ１）、ａｅと、
これらローラを同方向（矢印（Ｍ）方向）かつ同速度で
回転駆動する回転駆動機構（図示せず。）と、ローラＵ
、（Ｉａ間で丸棒（１）を挟着しながら支持案内する一
対の支持板Ｑ３．（１３とを有している。そして、各ロ
ーラＩ、αりには、第６図に示すように半円又は部分円
弧断面輪郭を有する転造溝Ｉ、０９が螺線状に刻設され
ている。これらの転造＃Ｉ。
互に近接して設けられた一対のローラａ１）、ａｅと、
これらローラを同方向（矢印（Ｍ）方向）かつ同速度で
回転駆動する回転駆動機構（図示せず。）と、ローラＵ
、（Ｉａ間で丸棒（１）を挟着しながら支持案内する一
対の支持板Ｑ３．（１３とを有している。そして、各ロ
ーラＩ、αりには、第６図に示すように半円又は部分円
弧断面輪郭を有する転造溝Ｉ、０９が螺線状に刻設され
ている。これらの転造＃Ｉ。
ａｅは、ローラαυ、α２の入口にてかみ込まれる丸棒
（１）の体積と、ローラαυ、（１４の出口から出る連
続球体（４）の体積とが等しくなるようにリード角が入
口側から出口側に向って漸次大きくなるように設けられ
ている。また、ローラαυ、圓及び丸棒（１）とは一平
面内になく、丸棒（１）に送りがかかるように傾斜して
いる。しかして、支持板（ＩＬ（１３により挟着された
丸棒（１）を矢印（Ｎ）方向にローラｅｌｌ）、Ｃ１２
１の入口に装入すると、丸棒（１）は、連続的に段々と
小さい断面に変形し、ローラ圓、０４の出口からは、球
体（３）・・・が小さいブリッジａＱ・・・でつながっ
た串団子状の連続球体（３）・・・が出てくる。この連
続球体（３）・・・は、いわゆるグリーン成形体となっ
ている。
（１）の体積と、ローラαυ、（１４の出口から出る連
続球体（４）の体積とが等しくなるようにリード角が入
口側から出口側に向って漸次大きくなるように設けられ
ている。また、ローラαυ、圓及び丸棒（１）とは一平
面内になく、丸棒（１）に送りがかかるように傾斜して
いる。しかして、支持板（ＩＬ（１３により挟着された
丸棒（１）を矢印（Ｎ）方向にローラｅｌｌ）、Ｃ１２
１の入口に装入すると、丸棒（１）は、連続的に段々と
小さい断面に変形し、ローラ圓、０４の出口からは、球
体（３）・・・が小さいブリッジａＱ・・・でつながっ
た串団子状の連続球体（３）・・・が出てくる。この連
続球体（３）・・・は、いわゆるグリーン成形体となっ
ている。
つぎに、前記脱脂工程は、グリーン成形体である連続球
体（３）・・・中に金詰れるバインダを脱脂炉中にて除
去に加熱して揮発分解させるものである。
体（３）・・・中に金詰れるバインダを脱脂炉中にて除
去に加熱して揮発分解させるものである。
脱脂条件の一例として、第７図に示すようｌこ％Ｎ。
（窒素）ガス中で１時間につき３Ｃの割合で５５５℃ま
で昇温した後、この５５５℃にて約１時間保持し、さら
に、炉冷する。
で昇温した後、この５５５℃にて約１時間保持し、さら
に、炉冷する。
さらに、前記焼結工程は、脱脂後の連続球体（４）を焼
結炉中にて、１６５０℃にて焼結するものである。
結炉中にて、１６５０℃にて焼結するものである。
そして、前記球体分離工程は、焼結後の連続球体（４）
を例えばハンマーなどで衝打してブリッジ（ＩＱ・・・
部分を境にして各球体（３）・・・を分離する。し力Ｘ
る後、各球体（３）・・・に残存しているブリッジ（Ｉ
Ｑ・・・の痕跡部分を例えば研削砥石により除去し、粗
球体を得る。
を例えばハンマーなどで衝打してブリッジ（ＩＱ・・・
部分を境にして各球体（３）・・・を分離する。し力Ｘ
る後、各球体（３）・・・に残存しているブリッジ（Ｉ
Ｑ・・・の痕跡部分を例えば研削砥石により除去し、粗
球体を得る。
以上のように、この実施例のセラミックス球体製造方法
は、丸棒（１）を転造盤（２）により球体に成形してい
る。その結果、得られた球体（３）・・・の加工精度が
高く、かつ、金型を用いたプレス法のときにできるよう
な帯状部分がないので、後に行う仕上げ代も少なくてす
むことはもとより、材料歩留も向上する。また、転造作
業の自動化が容易であることから生産性が向上する。
は、丸棒（１）を転造盤（２）により球体に成形してい
る。その結果、得られた球体（３）・・・の加工精度が
高く、かつ、金型を用いたプレス法のときにできるよう
な帯状部分がないので、後に行う仕上げ代も少なくてす
むことはもとより、材料歩留も向上する。また、転造作
業の自動化が容易であることから生産性が向上する。
なお、上記実施例の転進工程において、丸棒（１）は、
ブリッジαＱ・・・により連結状態にあるが、ローラ（
１１）、Ｑａの出口側に鋭い刃を設けておけば、球体（
３）・・・を一つずつ分離することができる。こうする
ことにより球体分離工程を省略することができる。
ブリッジαＱ・・・により連結状態にあるが、ローラ（
１１）、Ｑａの出口側に鋭い刃を設けておけば、球体（
３）・・・を一つずつ分離することができる。こうする
ことにより球体分離工程を省略することができる。
さらに、丸棒（１）の成形は、泡漿鋳込み成形、ラバー
プレス法等でもよい。さらに、脱脂を焼結工程における
昇温過程中ζこ行ってもよい。
プレス法等でもよい。さらに、脱脂を焼結工程における
昇温過程中ζこ行ってもよい。
本発明のセラミックス球体製造方法は、丸棒を転造によ
り球体に成形するようｌこしている。その結果、球体を
高能率かつ高精度で加工することが可能となることはも
とより、材料歩留が向上し、かつ、後加工が少なくてす
むので、生産コストの低減にも寄与する。
り球体に成形するようｌこしている。その結果、球体を
高能率かつ高精度で加工することが可能となることはも
とより、材料歩留が向上し、かつ、後加工が少なくてす
むので、生産コストの低減にも寄与する。
第１図は本発明の一実施例のセラミックス球体製造方法
の丸棒成形工程において得られる丸棒を示す図、第２図
は同じく転造工程において用いられる転造盤を示す要部
切欠斜視図、第３図は第２図のロール軸番こ交差する断
面図、第４図は同じく転造工程において得られる連続球
体を示す図、第５図は同じく第１図の丸棒を成形するた
めの押出成形機を示す図、第６図は第２図及び第３図の
ロール軸に設けられた転造溝を示す断面図、第７図は同
じく脱脂工程の説明図である。 （１）・・・丸棒（棒状体）。 （２）・・・転造盤。 （３）・・・球体。 （４）・・・連続球体。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 松 山 光 之
の丸棒成形工程において得られる丸棒を示す図、第２図
は同じく転造工程において用いられる転造盤を示す要部
切欠斜視図、第３図は第２図のロール軸番こ交差する断
面図、第４図は同じく転造工程において得られる連続球
体を示す図、第５図は同じく第１図の丸棒を成形するた
めの押出成形機を示す図、第６図は第２図及び第３図の
ロール軸に設けられた転造溝を示す断面図、第７図は同
じく脱脂工程の説明図である。 （１）・・・丸棒（棒状体）。 （２）・・・転造盤。 （３）・・・球体。 （４）・・・連続球体。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 松 山 光 之
Claims (2)
- （１）セラミックス粉体とバインダとの混合体からなる
棒状体から球体を成形するセラミックス球体製造方法に
おいて、上記棒状体を転造して上記球体が串ざし状に複
数個連結してなる連続球体を形成する転造工程と、この
転造工程により得られた連続球体を分離する球体分離工
程と、この球体分離工程にて得られた球体を脱脂した後
に焼成する脱脂焼成工程とを具備することを特徴とする
セラミックス球体製造方法。 - （２）セラミックス粉体とバインダとの混合体からなる
棒状体から球体を成形するセラミックス球体製造方法に
おいて、上記棒状体を転造して上記球体が串ざし状に複
数個連結してなる連続球体を形成する転造工程と、この
転造工程により得られた連続球体を脱脂した後に焼成す
る脱脂焼成工程と、この脱脂焼成された連続球体を構成
する各球体を分離する球体分離工程とを具備することを
特徴とするセラミックス球体製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63197111A JPH0248031A (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | セラミックス球体製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63197111A JPH0248031A (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | セラミックス球体製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0248031A true JPH0248031A (ja) | 1990-02-16 |
Family
ID=16368913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63197111A Pending JPH0248031A (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | セラミックス球体製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0248031A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0576746A (ja) * | 1991-09-25 | 1993-03-30 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 圧電エラストマー用圧電セラミツクス微小球の製造方法 |
| WO2025110189A1 (ja) * | 2023-11-24 | 2025-05-30 | 株式会社 東芝 | セラミックスボール用素材の整列装置、整列方法、および検査方法 |
-
1988
- 1988-08-09 JP JP63197111A patent/JPH0248031A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0576746A (ja) * | 1991-09-25 | 1993-03-30 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 圧電エラストマー用圧電セラミツクス微小球の製造方法 |
| WO2025110189A1 (ja) * | 2023-11-24 | 2025-05-30 | 株式会社 東芝 | セラミックスボール用素材の整列装置、整列方法、および検査方法 |
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