JPH0295804A - セラミックス製パイプの製造方法 - 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−１−の利用分野） 本発明は、微小径の円形状の細孔を右する緻密なセラミ
ックス製パイプの製造法に関するもので。

例えば光通信用光ファイバーのコネクタ、ガイド等のキ
ャピラリ、ペン先などの高精度の細孔を有するセラミッ
クス製パイプの製造法に適用される。

（従来の技術） 従来より、セラミックス製パイプを押出成形法により製
造する方法が知られている（特公昭６２−５７６９号、
特公昭６２−５７７０号、特公昭６２−１９２８３号）
。

これらの押出成形法は、押出成形機のノズルの上流の素
地流路内に芯金を配設し、芯金に形成される貫通孔に挿
通される芯線を押出素地の押出力により強制的に素地内
に繰り出し埋設するようにしている。

押出成形体は、カットした後焼成しく特公昭６２−５７
６９号）、焼成後芯線な引き抜き（特公昭６２−５７７
０号）、あるいは芯線を引き抜いた後焼成する（特公昭
６２−１９２８３号）。

（発明が解決しようとする課題） しかし、従来のセラミックス製パイプの製造方法は、芯
線を埋設した押出成形体を高圧下でプレスすることなく
焼成していたので、充分に高い真円度、真直度、同軸度
等をもつ細孔を有するセラミックス製パイプを得ること
ができなかった。

本発明の課題は、真円度、真直度、同軸度等の優れた細
孔を有するセラミックス製パイプを簡単な製造工程によ
り製造することにある。

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するために、本発明の第１発明のセラミ
ックス製パイプの製造方法は、断面形状が円形状の芯線
が埋設された押出成形体を静水圧プレスにより圧縮し、
静水圧プレス後の除圧により成形体の少なくとも一端か
らはみ出した芯線を引き抜き、この芯線の引き抜かれた
成形体を焼成することを特徴とする。

（作用） 本発明のセラミックス製パイプの製造法によれば、セラ
ミックス製パイプな簡単な工程により製造することがで
きる。すなわち、芯線の埋設された押出成形体を静水圧
プレスしたため、押出成形時に発生しやすい成形体内の
空隙を減少し、緻密な成形体が得られる。

静水圧プレス後の押出成形体から芯線な引き抜くという
簡単な操作をすることにより、真円度、真直度ならびに
同軸度等の優れた細孔を形成することができる。この場
合、弾性を有する芯線を用いると、除圧後、芯線を挿通
する細孔の平均内径が大きくなるのに対し、芯線の外径
は相対的に小さいので、押出成形体から芯線を容易に引
き抜くことができる。

（実施例） 本発明の実施例について説明する。

押出素地は１例えばアルミナ、ジルコニア等のセラミッ
クス粉末に粘土等の可塑剤、有機バインダおよび水また
は溶剤等を配合した材料を用いた。

第１図は、素地練りからホケ作製成形を経て押出成形す
る連続押出成形装置を示している。

第１図中、■は素地練り域、■はホケ作製域、■はホケ
域、■パイプ成形域をそれぞれ表わしている。

素地練り域■には、円筒状の管路ｌ内に素地を矢印六方
向に送りながら混練するスクリュウ２が設けられ、スク
リュウ２の下流側に素地を膨張させる大径部を何する第
２の管路４が設けられている。第１の管路ｌと第２の管
路４は、それぞれのフランジ２ａと４８とがボルト５に
より連結されている。連結部には上流側に第１のフィル
ター６、下流側に第２のフィルター７がそれぞれフラン
ジ２ａおよびフランジ４ａの内周壁に嵌合されて固定さ
れている。

第１のフィルター６は、第２図に示すように、異物を除
去するメツシュからなり、その材質は素地への摩耗混入
対策として可燃性の材料例えば焼成時に除去されるナイ
ロン鋼を用いるのが望ましい。第２のフィルター７は、
第３図に示すように。

多数の小孔７ａが開口され、その材質は耐摩耗性向上の
ためジルコニア、アルミナ等のセラミックスを用いるの
が良い。本発明としては、穴の形状は円形のほか六角形
、四角形その他の穴形状であってもよいことはもちろん
である。

ホケ作製域■では、第２のフィルター７を通過した素地
が進行方向と直交する径外方向に拡がる大径円筒部４ｂ
が設けられている。大径円筒部４ｂを通り過ぎた素地は
、内径が次第に縮小されるテーパ状内周面４Ｃを通って
進行速度を速めると同時に高密度化がはかられ、ホケ域
■に送られる。

ホケ域■では、第２の管路４の小径円筒部４ｄが設けら
れている。小径円筒部４ｄにおいて緻密なホケが作製さ
れる。第２の管路４の下流側のフランジ４ｅは、押出成
形用口金１０のフランジｌＯａにボルト１１で固定され
ている。

パイプ成形域■では、先端が円錐状の口金中芯１３を支
える中芯支持体１２が口金ＩＯに固定されている。中芯
支持体１２と口金中芯１３の内部には５外部から取入れ
た芯線を遊挿する貫通孔１２ａ、１３ｂがそれぞれ設け
られている。口金ｌＯの内周壁は先端にいくほど先細状
の円錐台形の内周面になっている。

素地が口金１０の内周壁と口金中芯１３の外周壁との間
を通って押出されると、素地がパイプ状になり、その中
心部に断面が円形状の細孔が形成され、この細孔に芯線
１５が埋設される。埋設される芯線１５は、素地の押出
力により素地のほぼ中央に形成される細孔に繰り出され
、ノズル１０ｂから導出される押出成形体の中心に芯線
１５が直線状に埋め込まれた状態になる。得られた押出
成形体は、円形状の断面径が例えば約１００μｍの芯線
が成形体素地に埋設されながら長さ６００ｍｍ程度の断
面円形の押出成形体となる。この実施例では素地の混練
から押出成形までの工程を連続工程としたが１本発明と
してはそれぞれの工程を分離して行なってもよい。

押出成形体に埋設する芯線例えばナイロン線の表面には
、あらかじめ油系の潤滑剤を塗布しておくのが望ましい
、これは、ナイロン線に潤滑剤を塗布すると、後述する
静水圧プレス圧除去後の芯線のはみ出しが数％〜数ｌＯ
％長くなるので、芯線の引き抜き操作を行ないやすいか
らである。また芯線に用いるナイロン線の表面は、滑ら
かなものを使用するのが望ましい。これは芯線引き抜き
後に最終製品としてのセラミックス製パイプの細孔の内
周面の表面仕上精度が向上し、高精度の光コネクタ、光
ガイドなどが得られるためである。

次に、押出成形された押出成形体の表層面から内部まで
均一に乾燥させる。このとき、押出成形後に芯線を引き
抜かないで自然乾燥するのが望ましい、これは、芯線を
引き抜いて乾燥すると、押出成形体の細孔に切れが発生
しやすいためである。

この場合、押出成形体の表層面に乾燥助剤例えば灯油を
塗布することにより、表層面の早期乾燥を防止し、均一
に乾燥するのが望ましい。

乾燥後、芯線を埋設した状態で押出成形体の表層面にラ
テックスを塗布し、静水圧プレスを行なう。プレス時の
圧力は、５００ｋｇ／ａｍ”以上に設定する。芯線を引
き抜かないで押出成形体を静水圧プレスするのは、芯線
を引き抜いた押出成形体を静水圧プレスすると、細孔が
押しつぶされなくなるか、あるいは細孔の内周面に凹凸
が発生し表面粗さが粗くなるとともに、細孔の真円度お
よび真直度が低下するためである。

静水圧プレス後、プレス成形体に作用させる圧力を除去
すると、押出成形体の両端から芯線がはみ出す、このは
み出した芯線を押出成形体の一端から引き抜く。次いで
、得られた押出成形体を焼成する。

芯線に用いた材料は、ナイロン線（実施例１）、ポリエ
ステル線（比較例２）、ピアノ！！ｉｔ（比較例３）、
Ｎｉ−Ｃｒ線（比較例４）および組線（比較例５）・を
それぞれ用いた。これらの芯線の特性の良否は、第１表
に示すとおりである。なお、第１表において、　Ｏ：ｆ
ｆｌ好、Ｘ：不良を示してし）る。

（以下、余白） なお、第１表において１弾性力の評価方法は、芯線を長
手方向に１割引伸ばし、力を取除いた前後の寸法差で評
価した。以下に評価式を示す。

弾性力が０．２以下を（０）、０．２を超えるものを（
×）とした。

第１表において、芯線の異なる位置での断面形状の同一
性（真円度）の評価方法は、真円度の公差が±０．００
５ｍｍ以下を（○）、１０．００５ｍｍを超えるものを
（×）とした。

次に、得られた焼成体（パイプ）の製造性の評価および
細孔の状態評価を行なった。

パイプの一′告　ｉ パイプの製造性評価は、前述した各種の芯線を用い、静
水圧プレス後の芯線のはみ出しの可否、ならびにその芯
線の引き抜き（抜き取り）ができたかどうかの可否につ
いて行なった。評価の結果は第２表に示すとおりである
。

亀五囚択且Ｐ１ 前述した焼成体（パイプ）を長さ１００ｍｍごとに切断
し、切断したそれぞれのパイプの一端における口径の同
軸度および変形度を測定した。同軸度および変形度は次
の方法で評価した。

（１１同軸度：１００μｍ以下のものを（可）、１００
μｍを超えるものを（否）とした。

変形度：変形度は次式によって求めた。

（２）変形度＝（最大径−最小径）／平均径そして変形
度０．１以下を（可）とし、変形度０．１を超えるもの
を（否）とした。

結果は第２表に示すとおりである。

（以下、余白） 第２表の結果から明らかなように、実施例１のナイロン
線は、芯線のはみ出し長さが長く、芯線の引き抜きも簡
単に行なえ、芯線を引き抜いた押出成形体を焼成した後
、切断して得られたパイプの細孔の同軸度も良好となり
、細孔の変形度も小さかった。

これに対し、比較例２では、同軸度および変形度とも不
良であり、細孔の形状に均一性がなかった。

比較例３では、押出成形体を分解した結果、乾燥中にピ
アノ線の表面が腐食して粗くなり、埋設された芯線を引
き抜くことができなかった。

比較例４では、押出成形体の分解の結果、乾燥中のＮｉ
−Ｃｒ線の材質が軟らかく曲がってしまい芯線を引き抜
くことができなかった。また芯線がうねって埋設されて
いたことから、細孔の同軸度が測定不能であった。

比較例５では、静水圧プレス後に押出成形体から芯線の
はみ出しが生じなかった。このため芯線を引き抜くこと
もできなかった。

このように実施例１および比較例２〜５の結果から明ら
かなように、芯線には、弾性を有する小さな芯線を用い
るのが望ましい。これは、前述した実施例１と比較例３
および４等を対比すると明らかなように、比較例３およ
び４では押出成形体への埋設芯線を引き抜くことができ
なかったという結果から明らかである。この原因として
は、弾性力のないピアノ線やＮｉ−Ｃｒ線では静水圧プ
レス後に素地に芯線がへばり付くこと、押出成形体に埋
設された芯線がプレス時に曲がること等があるものと推
定される。これに対し、実施例１では、静水圧プレス後
に芯線を容易に抜き取ることができ、しかも抜き取り後
に形成された細孔の同軸度および変形度が極めて良好な
ものとなり、細孔の真円度および真直度も高度なものと
なった。

なお、芯線に用いる材料はナイロン線に限られず、その
他の弾性力のある材料を適用することができることはも
ちろんである。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の製造法によれば、押出成形
、静水圧プレス、芯線の引抜き、焼成等の製造工程をと
ることから１例えばパイプ外径および細孔の仕上げ、最
終研磨等の加工工程を大幅に低減あるいは省略し、精度
の良い細孔を有するセラミックス製パイプな簡単な工程
で製造できるという効果がある。

押出成形体を静水圧プレスするので押出成形時に発生し
た空隙を減少させ、緻密な押出成形体が得られる。

芯線な引き抜いた後焼成するので、芯線の燃焼を回避し
、これにより燃焼ガス発生に伴う細孔の閉塞、燃焼ガス
と芯線との反応等、細孔状態を悪化させる原因がなくな
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における押出成形時に用いた連
続押出成形装置を表わす概略断面図、第２図は第１図に
示す装置に用いた第１のフィルターを表わす平面図、第
３図は第１図に示す装置に用いた第２のフィルターを表
わす平面図である。 ・・・芯線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）断面形状が円形状の芯線が埋設された押出成形体
   を静水圧プレスにより圧縮し、静水圧プレス後の除圧に
   より成形体の少なくとも一端からはみ出した芯線を引き
   抜き、この芯線の引き抜かれた成形体を焼成することを
   特徴とするセラミックス製パイプの製造方法。