JPH03130305A - 中空部を有する焼結体の製造方法及びそれに用いる製造装置 - Google Patents
中空部を有する焼結体の製造方法及びそれに用いる製造装置Info
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- JPH03130305A JPH03130305A JP1266226A JP26622689A JPH03130305A JP H03130305 A JPH03130305 A JP H03130305A JP 1266226 A JP1266226 A JP 1266226A JP 26622689 A JP26622689 A JP 26622689A JP H03130305 A JPH03130305 A JP H03130305A
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は金属またはセラミックスの焼結製品の製造方法
及びそれに用いる製造装置に関し、特に従来の方法では
製造困難な形状を有する焼結製品の製造方法及びそれに
用いる製造装置に関する。
及びそれに用いる製造装置に関し、特に従来の方法では
製造困難な形状を有する焼結製品の製造方法及びそれに
用いる製造装置に関する。
［従来の技術］
一般に金属またはセラミックスの焼結製品は原料粉末を
金型に充填して圧縮することによって得られる圧粉体を
焼結するという方法で製造されている。この方法で得ら
れる圧粉体の形状は円柱。
金型に充填して圧縮することによって得られる圧粉体を
焼結するという方法で製造されている。この方法で得ら
れる圧粉体の形状は円柱。
円筒などのような比較的単純なものに限定され。
圧縮方向の長さと圧縮方向に対する垂直面の面積の比率
に関しては圧縮方向における圧粉体の密度が均一な成形
体が得難いことからかなりの制約があった。また、製品
に中空部を設ける場合についても金型設計上の問題から
その形状には制約があった。
に関しては圧縮方向における圧粉体の密度が均一な成形
体が得難いことからかなりの制約があった。また、製品
に中空部を設ける場合についても金型設計上の問題から
その形状には制約があった。
このような問題点の解決策として、金属またはセラミッ
クスの原料粉末に１０〜２０ｖｔ％のバインダを加えて
流動性を付与し、押出成形することによって得られる成
形体に脱脂、焼結を施し、焼結製品を得るという方法が
注目されている。
クスの原料粉末に１０〜２０ｖｔ％のバインダを加えて
流動性を付与し、押出成形することによって得られる成
形体に脱脂、焼結を施し、焼結製品を得るという方法が
注目されている。
［発明が解決しようとする課題］
通常のプラスチック製品ではいわゆる異形押出法は既に
ほぼ確立された成形技術であり、たとえば硬質塩化ビニ
ル製の雨樋などのように種々の断面形状を持つ製品が市
場に供されている。しかし。
ほぼ確立された成形技術であり、たとえば硬質塩化ビニ
ル製の雨樋などのように種々の断面形状を持つ製品が市
場に供されている。しかし。
前記のような無機粉末を多量に含む原料の押出成形では
通常のプラスチックに比較して原料密度が高いためダイ
より押し出された直後に自重による変形が生じ易いこと
、また、押出成形体も通常のプラスチックに比較して脆
弱なため従来のサイジング技術がそのまま適用できない
ことから、断面形状の自由度としては従来の圧縮成形と
通常のプラスチック押出成形製品との中間程度のものと
ならざるを得なかった。殊に偏平なスリット状の中空部
を有するものを得ようとする場合はスリットの高さに対
する幅の寸法比を大きくすることは困難であった。
通常のプラスチックに比較して原料密度が高いためダイ
より押し出された直後に自重による変形が生じ易いこと
、また、押出成形体も通常のプラスチックに比較して脆
弱なため従来のサイジング技術がそのまま適用できない
ことから、断面形状の自由度としては従来の圧縮成形と
通常のプラスチック押出成形製品との中間程度のものと
ならざるを得なかった。殊に偏平なスリット状の中空部
を有するものを得ようとする場合はスリットの高さに対
する幅の寸法比を大きくすることは困難であった。
そこで９本発明の技術的課題はかかる欠点に鑑み、押出
成形方法とそれに引き続く脱脂方法を検討した結果なさ
れたもので、従来よりも断面形状の自由度を増した中空
部を有する焼結体を容易に製造する方法を提供すること
にある。
成形方法とそれに引き続く脱脂方法を検討した結果なさ
れたもので、従来よりも断面形状の自由度を増した中空
部を有する焼結体を容易に製造する方法を提供すること
にある。
更に２本発明の別の技術的課題は、中空部を有する焼結
体を製造するために、中間製品である複合成形体を製造
するための装置を提供することにある。
体を製造するために、中間製品である複合成形体を製造
するための装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明の中空部を有する焼結体の製造方法によれば、第
１の有機高分子からなる板状体をダイを通して押し出し
ながら、金属又はセラミックス粉末と第２の有機高分子
を主成分とするバインダとを混合、混練した混合物を該
板状体の周囲を被覆するように押出成形し、該板状体を
芯材として複合成形体を得る第１の工程と、前記複合成
形体を加熱処理又は抽出処理を施すことにより前記バイ
ンダを除去するとともに、前記芯材を除去、消失させ、
中空部を有する脱脂体を得る第２の工程と。
１の有機高分子からなる板状体をダイを通して押し出し
ながら、金属又はセラミックス粉末と第２の有機高分子
を主成分とするバインダとを混合、混練した混合物を該
板状体の周囲を被覆するように押出成形し、該板状体を
芯材として複合成形体を得る第１の工程と、前記複合成
形体を加熱処理又は抽出処理を施すことにより前記バイ
ンダを除去するとともに、前記芯材を除去、消失させ、
中空部を有する脱脂体を得る第２の工程と。
前記脱脂体を焼結する第３の工程とを有することを特徴
とする。
とする。
本発明の複合成形体の製造装置によれば、所定形状の口
部を有するダイと、前記口部に向って第１の有機高分子
からなる板状体を押し出すための退出部と、前記板状体
の周辺に金属又はセラミックス粉末と第２の有機高分子
からなるバインダとを混練、混合した混合物を供給する
供給部とを具備し、前記板状体を前記ダイを通して押し
出しながら前記混合物を前記板状体を芯材として押出成
形して複合成形体を得ることを特徴とする複合成形体の
製造装置が得られる。
部を有するダイと、前記口部に向って第１の有機高分子
からなる板状体を押し出すための退出部と、前記板状体
の周辺に金属又はセラミックス粉末と第２の有機高分子
からなるバインダとを混練、混合した混合物を供給する
供給部とを具備し、前記板状体を前記ダイを通して押し
出しながら前記混合物を前記板状体を芯材として押出成
形して複合成形体を得ることを特徴とする複合成形体の
製造装置が得られる。
したがって従来の圧縮成形及び押出成形では製造不能で
あった中空形状を有する焼結用粉末成形体が容易に得ら
れるものである。
あった中空形状を有する焼結用粉末成形体が容易に得ら
れるものである。
一般に断面に中空部を有する形状を押出成形する場合は
、原料がダイから押し出された後に中空部の形状を維持
するのが困難であり、そのため種々のサイジング法が提
案され、実用に供されている。しかし前記のような粉末
成形体では有機物成分は脱バインダ、焼結工程で除去さ
れ、製品には残存しないから、中空部となるべき所に第
２の有機高分子からなる芯材を挿入しておいても何ら支
障はない。本発明者はかかる製法上の特徴に着目し、検
討を重ねた結果１本発明をなすに至ったものである。
、原料がダイから押し出された後に中空部の形状を維持
するのが困難であり、そのため種々のサイジング法が提
案され、実用に供されている。しかし前記のような粉末
成形体では有機物成分は脱バインダ、焼結工程で除去さ
れ、製品には残存しないから、中空部となるべき所に第
２の有機高分子からなる芯材を挿入しておいても何ら支
障はない。本発明者はかかる製法上の特徴に着目し、検
討を重ねた結果１本発明をなすに至ったものである。
本発明の中で、最も特徴とするところは複合成形体の製
造工程であり、装置について言えば、押出機にクロスヘ
ツドを装着して原料の流路中に芯材を供給し得るように
構成されていることである。
造工程であり、装置について言えば、押出機にクロスヘ
ツドを装着して原料の流路中に芯材を供給し得るように
構成されていることである。
また場合によってはいわゆる二色押出法によって複合構
造を有する成形体を製造しても良いことは勿論である。
造を有する成形体を製造しても良いことは勿論である。
次に本発明に使用し得る原料について説明する。
本発明に使用される混合物の原料粉末としては焼結し得
るものであれば限定されるものではなく各種純金属９合
金、セラミックスの粉末等が使用できうる。バインダ成
分も特に限定されるものではないが、原料粉末と化学反
応を起こすものは使用できない。たとえば塩化ビニルは
熱分解によって塩化水素ガスを発生し、金属粉末を腐食
するので使用は避けるべきである。
るものであれば限定されるものではなく各種純金属９合
金、セラミックスの粉末等が使用できうる。バインダ成
分も特に限定されるものではないが、原料粉末と化学反
応を起こすものは使用できない。たとえば塩化ビニルは
熱分解によって塩化水素ガスを発生し、金属粉末を腐食
するので使用は避けるべきである。
また２本発明で使用される板状の芯材は押出成形時に変
形を生じては本発明の目的に沿わないこととなるので、
原料粉末とバインダの混和物が流動し得る温度よりも高
い軟化点を有する材質からなることが必要である。その
意味では、第１の有機高分子は熱硬化性高分子化合物は
最も適していると言えるが、必ずしもこの材質のもので
なくとも良い。
形を生じては本発明の目的に沿わないこととなるので、
原料粉末とバインダの混和物が流動し得る温度よりも高
い軟化点を有する材質からなることが必要である。その
意味では、第１の有機高分子は熱硬化性高分子化合物は
最も適していると言えるが、必ずしもこの材質のもので
なくとも良い。
［実施例コ
次に図面を参照しながら実施例を挙げ１本発明の詳細な
説明する。
説明する。
第１図は本発明の実施例に係る複合成形体を示す断面図
である。
である。
第１図において、複合成形体の製造装置は、ダイアと送
出部５と、原料供給部１０とを有する。
出部５と、原料供給部１０とを有する。
ダイアは、一端に設けられた断面長四角形の口部７ａと
、他端側から口部に向ってしだいに寸法が小さくなるテ
ーバ部７ｂとを備えている。退出部５は、先端の断面形
状がテーバ部７ｂの断面と略相似形を有する。また、後
端から先端に向う板状体挿通の為の貫通孔５ｂを有し、
その先端は１貫通孔５ｂより縦寸法の小さな孔部５ａが
形成されている。
、他端側から口部に向ってしだいに寸法が小さくなるテ
ーバ部７ｂとを備えている。退出部５は、先端の断面形
状がテーバ部７ｂの断面と略相似形を有する。また、後
端から先端に向う板状体挿通の為の貫通孔５ｂを有し、
その先端は１貫通孔５ｂより縦寸法の小さな孔部５ａが
形成されている。
図示しない板状体供給装置により、第１の有機高分子か
らなる板状体６が矢印８で示す方向に押し出される。原
料供給部１０は、ダイアと送出部５とがボルト１１，１
１．１２により、据え付けられている。
らなる板状体６が矢印８で示す方向に押し出される。原
料供給部１０は、ダイアと送出部５とがボルト１１，１
１．１２により、据え付けられている。
原料供給部１０は、ダイアに続き、且つ、送り出しホル
ダラが挿入される空洞１０ａと、これに続く、原料供給
部１０ｂとを有する。更に、原料供給部の開口に続いて
、原料を加熱するための空洞部を有するヒータを有する
シリンダ２がブレーカ−プレート３を介して設けられて
いる。
ダラが挿入される空洞１０ａと、これに続く、原料供給
部１０ｂとを有する。更に、原料供給部の開口に続いて
、原料を加熱するための空洞部を有するヒータを有する
シリンダ２がブレーカ−プレート３を介して設けられて
いる。
このヒータを有する空洞内には、下方に原料を送出する
スクリューが設けられている。
スクリューが設けられている。
従って、ダイの口部７ａに向って板状体６が押し出され
ながら、一方、ヒータ２により加熱された原料４は、ス
クリュー１によって、下方に押出され、ブレカープレー
ト３を通り、送り出しロホルダ５の周辺に沿って移動し
、テーバ部７ｂで。
ながら、一方、ヒータ２により加熱された原料４は、ス
クリュー１によって、下方に押出され、ブレカープレー
ト３を通り、送り出しロホルダ５の周辺に沿って移動し
、テーバ部７ｂで。
板状体７ｂの周囲を被覆し、ダイの口部７ａから。
複合成形体として押し出される。
〈実施例〉
平均粒径的１μｍのＮｉ−Ｚｎフェライトの仮焼粉末１
００重量部に対して、数平均分子量約１４万のポリアク
リル酸ブチル３．５重量部、酢酸ビニル含量が１４％で
数平均分子量約１８万のエチレン−酢酸ビニル共重合体
３．５重量部、融点６０℃のパラフィンワックス２重量
部を夫々秤量し。
００重量部に対して、数平均分子量約１４万のポリアク
リル酸ブチル３．５重量部、酢酸ビニル含量が１４％で
数平均分子量約１８万のエチレン−酢酸ビニル共重合体
３．５重量部、融点６０℃のパラフィンワックス２重量
部を夫々秤量し。
加圧ニーダ−に投入して１３０℃で３０分間混線を行い
、原料混和物を得た。この混和物をダイ部に回転刃を装
備した押出機で径φ４ｍｕ＋、長さ約５ｍ道なる形状の
ペレットとした。このペレットを第１図に示すような構
造のヘッドを装着した押出成形機のホッパに投入した。
、原料混和物を得た。この混和物をダイ部に回転刃を装
備した押出機で径φ４ｍｕ＋、長さ約５ｍ道なる形状の
ペレットとした。このペレットを第１図に示すような構
造のヘッドを装着した押出成形機のホッパに投入した。
このペレットを押出スクリュー１と装備したヒーターで
加熱し、１３０℃に保持したシリンダー２との間隙で混
練しながら、ブレーカ−プレート３を通過させヘッド内
に押し出した。ヘッド内にはホルダー５を介して。
加熱し、１３０℃に保持したシリンダー２との間隙で混
練しながら、ブレーカ−プレート３を通過させヘッド内
に押し出した。ヘッド内にはホルダー５を介して。
予め幅５０ｍｍ、厚さ２關という断面形状に押出成形さ
れたポリプロピレン製のリボンを口金部における原料の
流速と同じ速度となるように送り込むように設定してお
いた。その結果第２図に示した断面形状を有する押出成
形体を得た。
れたポリプロピレン製のリボンを口金部における原料の
流速と同じ速度となるように送り込むように設定してお
いた。その結果第２図に示した断面形状を有する押出成
形体を得た。
この成形体を長さ５８ｍ１１に切断して、脱脂炉に装入
した。脱脂は大気雰囲気で室温より６℃／時間で昇温し
、４００℃で３時間保持するという方法で行った。この
脱脂体を大気雰囲気で１．２００℃で３時間焼結し、長
さ５０ｍ＋ｉ、厚さ５．２＋ａｍ、幅４３．４ｍｍ、中
空部の幅３８．２ｍｍ、厚さ１．７ｍｍなる形状の焼結
体を得た。つまり焼結時における収縮率はどの方向につ
いても約１５％であった。
した。脱脂は大気雰囲気で室温より６℃／時間で昇温し
、４００℃で３時間保持するという方法で行った。この
脱脂体を大気雰囲気で１．２００℃で３時間焼結し、長
さ５０ｍ＋ｉ、厚さ５．２＋ａｍ、幅４３．４ｍｍ、中
空部の幅３８．２ｍｍ、厚さ１．７ｍｍなる形状の焼結
体を得た。つまり焼結時における収縮率はどの方向につ
いても約１５％であった。
く比較例〉
実施例におけるポリプロピレンのリボンを固定式の中子
とした他は実施例と同様に押出形成したところ、第３図
に示したように上側が自重でたれ落ち変形した成形体が
得られた。この時図中のｔの数値は１．２ｍｍであった
。この成形体を実施例と同様に脱脂、焼結したところ、
変形は更に増加して、 １−０となり満足な焼結体は
得られなかった。
とした他は実施例と同様に押出形成したところ、第３図
に示したように上側が自重でたれ落ち変形した成形体が
得られた。この時図中のｔの数値は１．２ｍｍであった
。この成形体を実施例と同様に脱脂、焼結したところ、
変形は更に増加して、 １−０となり満足な焼結体は
得られなかった。
［発明の効果］
以上に述べたように１本発明の製造方法によれば、従来
の粉末成形法では得られない中空部を有する焼結製品が
得られ、焼結製品の用途拡大に寄与するところは非常に
大きい。また１本発明の製造装置によれば、焼結した場
合においても、たれ等の不良を生じない、脱脂前の複合
成形体が得られる。また９本発明の実施例に示したよう
な形状のフェライト製品は後加工によって製造すること
も大変困難なものであり、工業上極めて有益である。
の粉末成形法では得られない中空部を有する焼結製品が
得られ、焼結製品の用途拡大に寄与するところは非常に
大きい。また１本発明の製造装置によれば、焼結した場
合においても、たれ等の不良を生じない、脱脂前の複合
成形体が得られる。また９本発明の実施例に示したよう
な形状のフェライト製品は後加工によって製造すること
も大変困難なものであり、工業上極めて有益である。
第１図は本発明を実施するための押出成形機のヘッドの
構造を示す図である。第２図は第１図に示した押出成形
機による押出成形体の断面形状を示す図、第３図は比較
例で得られた押出成形体の断面形状を示す図である。 図中、１・・・押出スクリュー、２・・・シリンダー（
ヒーター付）、３・・・プレーカープレート、４・・・
成形用の原料を示す、５・・・送り出しロホルダー５ａ
・・・孔部、５ｂ・・・貫通孔、６・・・芯材、７・・
・ダイ。 ７ａ・・・口部、７ｂ・・・テーパ部、８・・・送り、
方向を示す矢印、１０・・・原料供給部。 手続補正書 （自発） 平成ノ年７月ダ日
構造を示す図である。第２図は第１図に示した押出成形
機による押出成形体の断面形状を示す図、第３図は比較
例で得られた押出成形体の断面形状を示す図である。 図中、１・・・押出スクリュー、２・・・シリンダー（
ヒーター付）、３・・・プレーカープレート、４・・・
成形用の原料を示す、５・・・送り出しロホルダー５ａ
・・・孔部、５ｂ・・・貫通孔、６・・・芯材、７・・
・ダイ。 ７ａ・・・口部、７ｂ・・・テーパ部、８・・・送り、
方向を示す矢印、１０・・・原料供給部。 手続補正書 （自発） 平成ノ年７月ダ日
Claims (2)
- １．第１の有機高分子からなる板状体をダイを通して押
し出しながら，金属又はセラミックス粉末と第２の有機
高分子を主成分とするバインダとを混合、混練した混合
物を該板状体の周囲を被覆するように押出成形し，該板
状体を芯材とした複合成形体を得る第１の工程と， 前記複合成形体を加熱処理又は抽出処理を施すことによ
り前記バインダを除去するとともに，前記芯材を除去，
消失させ，中空部を有する脱脂体を得る第２の工程と， 前記脱脂体を焼結する第３の工程とを有することを特徴
とする中空部を有する焼結体の製造方法。 - ２．所定形状の口部を有するダイと， 前記口部に向って第１の有機高分子からなる板状体を押
し出すための送出部と， 前記板状体の周辺に金属又はセラミックス粉末と第２の
有機高分子からなるバインダとを混練，混合した混合物
を供給する供給部とを具備し，前記板状体を前記ダイを
通して押し出しながら前記混合物を前記板状体を芯材と
して押出成形して複合成形体を得ることを特徴とする複
合成形体の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266226A JPH03130305A (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | 中空部を有する焼結体の製造方法及びそれに用いる製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266226A JPH03130305A (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | 中空部を有する焼結体の製造方法及びそれに用いる製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03130305A true JPH03130305A (ja) | 1991-06-04 |
Family
ID=17428021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1266226A Pending JPH03130305A (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | 中空部を有する焼結体の製造方法及びそれに用いる製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03130305A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1075885A3 (en) * | 1999-08-12 | 2001-12-19 | Injex Corporation | Method of manufacturing screws |
| CN109454411A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-12 | 苏州新锐合金工具股份有限公司 | 具有外螺纹硬质合金产品的制造方法 |
-
1989
- 1989-10-16 JP JP1266226A patent/JPH03130305A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1075885A3 (en) * | 1999-08-12 | 2001-12-19 | Injex Corporation | Method of manufacturing screws |
| CN109454411A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-12 | 苏州新锐合金工具股份有限公司 | 具有外螺纹硬质合金产品的制造方法 |
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