JPH028882B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は無機質成形体の製造方法に係り、特に
パイプ等の長尺又は薄肉部を有する無機質成形体
を静水圧成形法により製造するに好適な無機質成
形体の製造方法に関する。

［従来の技術］ セラミツクスの成形方法としては、従来より、
泥漿鋳込成形、押出成形、乾式プレス成形、CIP
（Cold Isostatic Press）成形等の方法がある。
これらのうち、CIP成形法は可撓性の成形型を用
いて、静水圧（等方圧）をかけて成形する方法で
あるため、成形体内に密度ムラが生じないこと、
従つて歪も少なく均質であること、及び、高い圧
力をかけることができるため成形密度が上がるこ
と等の利点を持つ優れた成形方法であり、スパー
クプラグ、高圧ナトリウム灯用発光管の製造等を
はじめとして、広く用いられている。

［発明が解決しようとする問題点］ CIP成形法は、型内に原料粉末を充填してこれ
を静水圧成形するものであるが、CIP成形法によ
り、例えば第２図に示す円筒体１０のように厚み
が薄く、かつ、長尺な形状のものを成形する場合
には、第３図に示すような内型（金属製）１１と
外型（ゴム製）１２とを用いることになる。この
場合には、内型１１と外型１２との間の間隙１３
は狭く長いために、この間隙１３に成形用原料粉
体１４を均一充填することは極めて困難である。

従来、均一充填を行なうためには、成形用原料
粉体の流動性を上げる工夫（例えば、スプレード
ライヤ等により、滑りの良い球状の粉末を作る）
や、粉体の充填時にバイブレータ等により振動を
加えるなどの方法が行なわれているが、かなり煩
雑な処理操作となる上に、作業性の点からも相当
に時間をとられると共に、装置設備の面等から、
製造コストが高くつくという欠点があつた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の無機質成形体の製造方法は、静水圧成
形法により無機質成形体を製造する方法におい
て、成形型内に１枚又は２枚以上の無機質シート
を装填して静水圧成形することを特徴とする。

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

本発明の方法は、CIP成形法等により静水圧成
形を行なう際の成形用原料として無機質シートを
用いるものである。

即ち、例えば、本発明の方法により、第２図に
示すような薄肉円筒体１０を成形する場合には、
通常の成形型の内型（金属製）２を取り出し、そ
の側周面に無機質シート１を１周して巻き付けた
後、ゴム製外型３に装填して密封し、常法により
静水圧をかけて成形する。

なお、この際、内型に巻き付けた無機質シート
１の両端部１ａの重なり合せ面又は突き合せ面
は、その接合部の接着性を確実にするために、水
又は用いる無機質シートの主成分である無機物質
の水溶液ないしスラリーに好ましくはバインダー
を加えたものをスプレー掛けあるりは刷毛塗り等
により塗布しておくのが好ましい。無機物質の水
溶液ないしスラリーを用いる場合、その濃度は０
〜50重量％程度が好ましく、また添加するバイン
ダーとしては、PVA、MC、CMC、アクリル系
エマルジヨン、デンプン等が挙げられ、バインダ
ーの濃度は０〜５重量％程度とするのが好まし
い。このように水又は無機物質の水溶液ないしス
ラリーを塗布する場合には、この塗布を行なつた
後、静水圧成形前に乾燥して水分を除去しておく
のが好ましい。

本発明において使用される無機質シートとして
は、陶磁器質ペーパー（セラミツクペーパー、陶
紙（東洋パルプ(株)製））、アルミナペーパー、ムラ
イトペーパー、水酸化アルミニウムペーパー、窒
化珪素ペーパー等の各種セラミツクペーパー、石
膏紙、セメントペーパー等あらゆる無機質シート
が挙げられる。これらの無機質シートは、常法、
例えば特開昭61−40866号記載の方法、等により、
容易に製造できる。

これら無機質シートの厚さとしては特に制限は
ないが、あまりに薄過ぎると取り扱い性が悪く、
所望形状の成形体を容易に製造することができな
い場合がある。一方、シートの厚さが厚過ぎる
と、第１図ａ，ｂに示す内型への巻き付け性が悪
くなることがある。このようなことから、用いる
無機質シートの厚さは0.2〜3.0mm程度とするのが
好ましい。

本発明の方法により、比較的厚肉の成形体を製
造する場合、例えば厚肉の円筒体を製造する場
合、その肉厚にほぼ等しい厚さの無機質シートを
第１図ａに示すように内型に巻き付けて成形して
も良いが、上述の如く、厚手の無機質シートは巻
き付け性が悪く、良好な成形体が得られない場合
がある。従つて、このような場合には、第４図に
断面を示す如く、内型２に複数枚の無機質シート
１，１′，１″を端辺の突き合せ部１ａ，１′ａ，
１″ａが重ならないように巻き付けて所望の厚さ
とし、成形するのが好ましい。このように、複数
枚の無機質シートを重ねて巻き付ける場合にも、
無機質シート１と１′，１′と１″の重ね合せ面及
び端部の突き合せ部１ａ，１′ａ，１″ａの付き合
せ面には前述の水又は無機物質の水溶液ないしス
ラリーをスプレー掛け等により塗布するのが好ま
しい。

以上、本発明の方法により無圧の筒状体を製造
する場合について説明したが、本発明の方法は有
底の箱状のものを製造する場合にも有効である。

例えば、第５図に示すような形状の箱状成形体
４を製造する場合には、第６図に示す如く、側面
用の他に底面用の無機質シートを別に用意し、適
当な形状の内型（中型）５の側面に側面用無機質
シート６を巻き付け、底部には底面用無機質シー
ト７を設ける。この場合にも、側面用無機質シー
ト６の端辺の付き合せ面及び側面用無機質シート
６と底面用無機質シート７との突き合せ面には、
前述の水又は無機物質の水溶液ないしスラリーを
塗布するのが好ましい。

このようにして無機質シート６，７を内型５に
取り付けた後、外型に装填して静水圧をかけるこ
とにより、容易に箱状成形体４を製造することが
できる。

［作用］ 本発明の方法は、静水圧成形用原料として、従
来の粉末に替えて、無機質シートを用いるため、
従来法のように断面積の小さい部分での粉末充填
ムラによる問題がなく、無機質シートの均一性が
そのまま得られる成形体に付与されるため、容易
に均一で高品質の成形体を製造することができ
る。

このため、粉末の流動性改良のための処理やバ
イブレータのような充填のための装置が不要とな
り、作業性が改善され、設備費、処理費等が低減
される。

また、筒状体等の成形に際しては、内型と無機
質シートとで成形体の形状はある程度決定される
ため、外型にそれほど高い精度を要求する必要が
なく、比較的精度の低い成形型で高精度の成形体
を製造することができるようになる。

本発明の方法は、特に円筒体等の筒状体あるい
は有底の容器体等で、薄肉部又は長尺部を有する
成形体の製造に好適である。

［実施例］ 以下に本発明を実施例により更に具体的に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下
の実施例に限定されるものではない。

実施例 １ 第１図ａ，ｂに示す方法により円筒体の製造を
行なつた。

金属円筒（29.4mmφ×294mm）に厚さ1.5mmの
セラミツクペーパー（四国製紙(株)製）を均一に巻
きつけ、これをゴム型に入れ、空気を抜き密封
し、2000kgf／cm²で静水圧成形した。得られた成
形体の寸法は29.4mmφ（内径）×294mm（長さ）×
1.3mmｔ（厚さ）であつた。この円筒成形体を950
℃で１時間焼成し、25mmφ×250mm×1.1mmｔの
陶磁器円筒体を得た。この陶磁器円筒体は極めて
均一で高品質のものであつた。

実施例 ２ アルミナ粉末250ｇ、水250c.c.、ポリアクリル型
分散剤1.3ｇ、アルリル系バインダー27ｇ及びポ
リエチレン系滑剤10ｇを混合撹拌し、更に水で稀
釈して全重量を1.0Kgとしてアルミナスラリーを
調製した。このアルミナスラリーにカチオン系定
着剤16.7ｇの約15倍容稀釈水溶液及びアニオン系
定着剤12.5ｇの約10倍容稀釈水溶液を撹拌下に順
次添加し、抄造用スラリーを得た。得られた抄造
用スラリーを常法により抄造し、アルミナシート
を得た（特開昭61−40866参照）。このアルミナシ
ートは厚み1.4mm、生密度2.25であつた。

このアルミナシートを実施例１と同様に金属円
筒に巻き付けた。そしてさらに第４図に示すよう
に、２番目のアルミナシートを、継ぎ目が重なら
ないように１番目のアルミナシート上に巻き、さ
らに３番目のアルミナシートを巻き付けた。な
お、このときアルミナシートとアルミナシートの
接着をより完全にするため、１番目のアルミナシ
ートの外表面にスプレーで前記アルミナスラリー
を噴霧し、２番目のアルミナシートを巻きつけ
た。３番目のアルミナシートも同様とした。

これを、100℃で５時間乾燥した後、ゴム型に
入れ、空気を抜き密封し、2500Kgｆ／cm²でCIP成
形した。得られた成形体は30mmφ×300mm×3.6
mmｔであつた。この成形体を1650℃で２時間焼成
して焼結体を得た。このものは、25mmφ×250mm
×3.0mmｔ、嵩比重3.92、吸水率０％の均一か
つ緻密質アルミナ焼結体であつた。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の無機質成形体の製
造方法によれば、薄肉部あるいは長尺部を有する
成形体であつても、極めて均一かつ高品質なもの
を容易に製造することができる。

また、その製造にあたつては、バイブレータの
ような特別な装置や粉末の特別な処理等を要さ
ず、低コストで効率的な製造を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは本発明による円筒体の成形方法
を説明する図であつて、ａは斜視図、ｂは縦断面
図である。第２図は成形体の斜視図、第３図は従
来の成形方法を説明する縦断面図、第４図は無機
質シートの巻き付け例を示す横断面図、第５図は
箱状成形体の斜視図、第６図は第５図に示す箱状
成形体を製造する場合の無機質シートの巻き付け
例を示す斜視図である。 １，１′，１″……無機質シート、２……内型、
３……ゴム製外型。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 静水圧成形法により無機質成形体を製造する
   方法において、成形型内に１枚又は２枚以上の無
   機質シートを装填して静水圧成形することを特徴
   とする無機質成形体の製造方法。 ２ 無機質シートの重なり合せ面又は突き合わせ
   面に水又は無機物質の水溶液ないしスラリーを塗
   布する特許請求の範囲第１項に記載の製造方法。