JPH03199003A

JPH03199003A - セラミックス製品の製造方法

Info

Publication number: JPH03199003A
Application number: JP33842389A
Authority: JP
Inventors: Masaru Kumagai; 勝熊谷; Chihiro Shudo; 周藤　千尋
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1991-08-30

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は射出成形法によりセラミックス成形体を成形す
るセラミックス製品の製造方法に関する。

（従来の技術）セラミックス製品を製造する方法のひとつとして、射出
成形により成形体を成形し、この成形体を焼結してセラ
ミックス焼結体を得る方法がある。最近では自動車エン
ジンにおいて燃料噴射弁を駆動する弁駆動系に設けられ
るリンクをセラミックス焼結体で製造することが行われ
ており、この製造において射出成形法によりセラミック
ス成形体を成形する方法が採用されている。

セラミックス成形体を射出成形する方法では、まずセラ
ミックス粉末に有機バインダを添加して加熱混練した後
に粉砕して材料を得る。射出成形を行う際には、作製し
ておいたセラミックス材料を射出成形装置で溶融加圧し
て金型の山部に射出する。射出成形用金型は、内部ｒこ
彫込み空間部を設け、この彫込み空間部に材料を供給す
るスプル、ランチおよびゲートを設けたもので、溶融し
たセラミックス材料をスプル、ランナおよびゲートを通
して彫込み空間部に射出する。そして、溶融したセラミ
ックス材料が冷却硬化して彫込み空間部の形状に応じた
成形体を成形する。成形体は冷却後に金型から取り出す
。

従来の射出成形法では、一般に金型の彫込み空間部に溶
融セラミックス材料を射出する関係上、彫込み空間部だ
けでなく金型のスプル、ランナおよびゲートにも溶融セ
ラミックス材料が充填した状態で冷却し、成形体の取り
出しに際しては、成形体とともに、スプル、ランナおよ
びゲートに先駆されて冷却固化したセラミックス材料か
らなる非製品部が一体に取り出される。

しかし、これらスプル、ランナおよびゲートで固化した
セラミックス材料からなる非製品部は、製品としては不
便であるためにセラミックス成形体を金型から取り出し
た後に、作業者がカッタなどを用いてゲートを成形体か
ら切り離している。

そして、非製品部を形成する固化したセラミックス材料
は不純物を含んでおり、バインダ特性が劣化しているの
で、リサイクル材料としては使用できず成形体から切り
離した後は廃棄している。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来のｈ°法には次に述べる
問題がある。

そのひとつは、射出成形を終了してセラミックス成形体
を金型から取り外した後に、各成形体側々について金型
のスプル、ランナおよびゲートで固化したセラミックス
材料からなる非製品部を切り離す作業を行い、さらに非
製品部を切り離した後の成形体の表面は切り離し傷が残
るので、切り離し跡の成形体表面を仕上げる必要がある
。

さらに、非製品部を形成する固化したセラミックス材料
はリサイクル材料として使用できないことから成形体か
ら切り離した後は廃棄しているので、セラミックス材料
を使用する観点から見ると大変不経済である。

本発明は前記りｆ情に基づいてなされたもので、射出成
形により成形体を金型から取り外した後の後作業が不変
で土産性が良く、またセラミックス材料の節約を図るこ
とができるセラミ・ンクス製品の製造方法を提供するこ
とを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段と作用）本発明の発明者は射出成形によりセラミ・ンクス戊形体
を成形する方法について種々研究を重ねてきた。

その結果、射出成形を終了して成形体を金型から取り外
す以前に型構体の一部を動かして、彫込み空間部にある
Ｊ９ｆ１５．ｆ成形体と湯道部にある非製品部とを切り
離すこと、および射出成形時に冷却系統により彫込み空
間部にあるセラミックス成形体を冷却硬化し、加熱系統
により湯道部にある非製品部を保温することにより、前
記目的を達成できることを見出した。

前記目的を達成するために本発明のセラミックス製品の
製造方法は、射出成形法によりセラミックス成形体を成
形するに際して、成形体を形作る彫込み空間部を有する
第一の型構体と、溶融セラミックス材料を前記彫込み空
間部に射出するゲートを有し且つ前記第一の型構体に隣
接して移動自在に設けられ成形体を成形する時には前記
ゲートが前記第一の型構体の彫込み空間部と合致する位
置に移動するとともに、成形体を取り出す侍には前記ゲ
ートが前記彫込み空間部から外れる位置に移動する第二
の型構体と、この第二の型構体に隣接して設けられ前記
ゲートに溶融セラミックス材料を通す湯道をＨする第二
の型構体と、前記第一の型構体を冷却する冷却系統と、
前記第二の型構体および前記第二の型構体を加熱する加
熱系統とを具備した金型を用いることを特徴とするもの
である。

すなわち、本発明の製造方法は、溶融セラミックス材料
を金型の彫込み空間部に１１出する段階から彫込み空間
部に充填されたセラミックス材料を冷却する段階にわた
り、金型の湯道すなわち、スプル、ランナおよびゲート
にある溶融セラミックス材料を加熱保温して冷却硬化を
防止し、彫込み空間部にある溶融セラミックス材料のみ
を冷却硬化して成形体を成形する。そして、彫込み空間
部にある溶融セラミックス材料が冷却固化して成形体を
金型から取り出す時に、ゲートを有する第二の型構体を
移動してスプル、ランチおよびゲートで固化したセラミ
ックス材料からなる非製品部をゲートで成形体から切離
し、その後成形体のみを金型から取り出す。残った非製
品部は溶融状態にあるために次の射出時に金型の彫込み
空間部に射出するセラミックス材料として再度使用でき
る。

（実施例）以下、本発明の実施例についてＩ図面を参照して説明す
る。

第１図ないし第３図に示す金型を使用して創出成形によ
りセラミックス成形体を成形する実施例について説明す
る。この実施例では、第４図に示すように自動中エンジ
ンにおいて燃料噴射弁を駆動する弁駆動系を構成するセ
ラミックス焼結体からなるリンク１を製造するため用い
るセラミックス成形体を成形する。

まず、射出成形を行うために第１図および第３図に示す
金型を用意する。

この金型は成形体１を１個取りで成形するものである。

図中１１はリンク形の彫込み空間部１２を有する第一の
型構体である型構体、これは型構体１１Ａと型構体１１
Ｂを組み合わせて構成されている。１８は型構体１１の
彫込み空間部１２に連通するゲート１９を有する第二の
型構体である型構体で、この型構体１８は型構体１１に
隣接して配置されゲート１９が彫込み空間部１２と合致
する位置およびゲート１９が彫込み空間部１２から外れ
る位置の間をスライドして移動するように設けられてい
る。そして、型構体１８は例えば図示しない油圧シリン
ダにより駆動力を与えられてスライド駆動される。１３
はノズル１４およびこのノズル１４に連続するスプル１
５を有する第三の型構体である型構体、１６は型構体１
３に隣接して配置され且つ型構体１３のスプル１５と型
構体１８のゲート１９に連通するランナ１７を有スる第
三の型構体である型構体である。また、型構体１１には
冷却水を流す冷却系統である冷却水孔２０が設けられ、
他の各型構体１３．１６．１８には温水や加熱用液体を
流す加熱系統である温水孔２１が夫々形成しである。

次にこの金型を射出成形装置にセットする。この場合に
は第１図および第２図に示すように型構体１８のゲート
１９を型構体１１の彫込み空間部１２に対して所定位置
に合わせておく。

次にセラミックス材料を用意し、このセラミックス材料
を１・Ｉ川底形装置に入れて加熱溶融して金型の内部に
射出する。

射出成形装置で射出された溶融セラミックス材料は型構
体１３のノズル１４からスプル１５を通った後に型構体
１６のランナ１７を通り、さらに型構体１８のゲート１
９を通って型構体１１の彫込み空間部１２の内部に射出
される。ここで、溶融セラミックス材料は彫込み空間部
１２に射出充填されるとともに、型構体１３．１６．１
８のスプル１５、ランナ１７およびゲート１９にも充填
される。

そして、図示しない冷却液供給装置から型構体１１に設
けた冷却液孔２０に冷却液を流して型構体１１を冷却し
、彫込み空間部１２に充填されているセラミックス材料
を冷却硬化する。また、図示しない加熱液供給装置から
型構体１３．１６．１８に設けた各加熱液孔２１に夫々
加熱液を流して各型構体１３．１６．１８を加熱し、ス
プル１５、ランナ１７およびゲート１９に充填されてい
る溶融セラミックス材料を加熱して該材料が冷却硬化し
ないように保温して溶融状態を保持する。

型構体１１の彫込み空間部１２に充填されているセラミ
ックス材料が冷却硬化した状態で、図示しない油圧シリ
ンダによりゲート１９を有する型構体１８を、第３図に
示すようにゲート１９が彫込み空間部１２に対して所定
位置からずれる方向にスライドさせる。これにより型構
体１１の彫込み空間部１２にある冷却硬化したセラミッ
クス材料すなわち成形体１と型構体１８のゲート１９に
ある溶融セラミックス材料とが切り離される。この場合
、ゲート１９にあるセラミックス材料は溶融状態にある
ために成形体１から無理なく切り離され、成形体１の表
面に切り離した後が傷となって残る度合いが大変中さい
。

その後、型構体１１を開放して彫込み空間部１２から成
形体を取り出す。取り出した成形体１は第４図に示すよ
うに非理Δム部が切り離された良好なものである。

型構体１３．１６．１８のスプル１５、ランナ１７およ
びゲート１９に充填されている溶融セラミックス材料は
次の同の射出成形において、彫込み空間部１２に射出す
る材料として使用される。

また、成形体１の表面において、非製品部を切り離した
跡が傷となる度合いが大変中さいので仕上げ加工が不要
である。

従って、この実施例の製造方法では、金型から成形体を
取り出す前に成形体１から非製品部となとしない。

また、金型のスプル１５、ランナ１７およびゲート１９
にあるセラミックス材料は成形体１から切り離されて溶
融常態にあるために廃巣すること無く、そのまま射出成
形用材料として使用することがｒ′Ｉ■能である。

た。平均粒径０．９ｔｒｍｍの窒化けい素粉末に熱力を
塑性樹脂を主成分とするバインダを３０部添加して加圧
ニーダで１２０℃、９０分の条件で加熱混練し、その後
３１１以下に粉砕した。

このセラミックス材料と前述した第１図ないし第３図に
示す金型を使用して射出成形を行った。

射出成形装置のシリンダ温度１３０℃、金型の型構体１
１の温度３０℃、型構体１３．１６．１８の温度１３０
℃、射出圧力４００Ｋｇｆ／ｃｊである。また、金型の
型構体１１の冷却に冷却水を使用し、型構体１３．１６
．１８の加熱にエチレングリコロールを使用した。

成形した成形体と型構体１３．１６．１８のスプル１５
、ランナ１７およびゲート１９にあるセラミックス材料
との比較は、１０ｇに対して３２ｇで、このセラミック
スを廃棄しないことにより材料費力ζ大幅に節約された
。

なお、本発明の製造方法に使用する金型の構成は前述し
た実施例に限定されない。例えばランナは彫込み空間部
に対して一側部に１個設けるだけでなく、複数個のラン
ナを彫込み空間部の両側に振り分けて設けると、製品の
曲りが発生しない。

［発明の効果コ以上説明したように本発明のセラミックス製品の製造方
法によれば、湯道部を加熱して溶融セ

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図ないし第３図は
射出成形に使用する金型を示す図、第４図は成形体を示
す図である。１・・・成形体、１１．１３．１６．１８・・・型構体
、１２・・・彫込み空間部、１５・・・スプル、１７・
・・ランナ、１９・・・ゲート、２０・・・冷却液孔、
２１・・・加熱液孔。えた金型を使用して射出成形を行なうので、成形体を金
型から取り外した後に成形体から非製品部を切り離すな
どの後作業が不要で生産性が良く、また非製品部は次の
回の射出成形の材料として使用できてセラミックス材料
の節約を図ることができる。出廟人代理人　弁理士　鈴江式彦第１図第図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

射出成形法によりセラミックス成形体を成形するに際し
て、成形体を形作る彫込み空間部を有する第一の型構体
と、溶融セラミックス材料を前記彫込み空間部に射出す
るゲートを有し且つ前記第一の型構体に隣接して移動自
在に設けられ成形体を成形する時には前記ゲートが前記
第一の型構体の彫込み空間部と合致する位置にあるとと
もに、成形された成形体を取り出す時には前記ゲートが
前記彫込み空間部から外れる位置に移動される第二の型
構体と、前記ゲートに溶融セラミックス材料を通す湯道
を有し前記第二の型構体に隣接して設けられた第三の型
構体と、前記第一の型構体を冷却する冷却系統と、前記
第二の型構体および前記第三の型構体を加熱する加熱系
統とを具備した金型を用いることを特徴とするセラミッ
クス製品の製造方法。