JPH032005A - 粉末混和物の押出し成形方法 - 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】 イ０発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は、粉末混和物の押出し成形方法、特に粉失優和
物の押出される方向で・成形体の断面形状を変化させた
形状を有する押出し成形体を提供する粉末混和物の押出
し成形方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、押出し成形法は主として熱可塑性プラスチック材
料や各種ゴム等を管状や棒状の様な、様な断面形状を持
つ成形体を連続的に成形する方法として広く用いられて
いる。

さらに、上述した押出し成形法を利用して、熱可塑性プ
ラスチックやゴム等の一例を揚げれば、バリウムフェラ
イト粉末等の様な強磁性粉末を混和し、押出し成形する
ことにより、所謂プラスチック磁石やゴム磁石を製造す
る方法が広く工業的に行われている。

一方、近年セラミックス粉末や金属粉末を押出し成形法
で成形する方法が注目されている。即ち、セラミックス
粉末や金属粉末に１０〜２０重量部程度の有機バインダ
を加え、混合、混練した後に押出し成形することによっ
て成形体を得、次いで説パインダニ程及び焼結工程を経
て所望の焼結製品を得チタ法であり、さらに詳しくは、
セラミックス粉末または金属粉末と有機バインダとの混
和物を押出し成形機のシリンダ内に供給し、次いでシリ
ンダ内に位置するスクリュによりダイスより押出し押出
し成形体とし、この押出し成形体を所望の長さに切断し
、上述したプラスチック磁石やゴム磁石の様にそのまま
の状態で利用される製品や、押出し成形体を更に脱バイ
ンダ及び焼結工程を経て焼結体として利用される製品を
得ている。

上述した従来の粉末混和物の押出し方法は、混和物が押
出し方向に一様に、且つ連続して押出しされるので、得
られる成形体は同一断面形状を持った押出し方向に平行
な形状となる。従って、押出し方向で断面形状が変化す
る様な形状を持つ成形体を得る為には、押出し成形体を
研削や切削等の所謂後加工を必要とし、加工工数が増え
るばかりか押出し成形体自体が脆弱である為に後加工の
自由度が小さく、且つ研削、切削加工が施された部位に
加工歪みやクラック等が生じ易いと言う欠〔発明が解決
しようとする課題〕 本発明は、上述した従来の粉末混和物の押出し成形では
得られない押出し方向で断面の異なる成形物を金型の構
造を改善し、粉末混和物の押出し成形の際、後加工等す
ることなく、押出し方向において異形状の断面を持つ成
形体を連続的に得る方法を提供することにある。

口０発明の構成 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、従来の方法において、押出し成形後に、機械
加工等によって付与されていた成形体外形の形状を、前
記混和物が押出される工程において、金型の出口の一部
を摺動させ、押出し方向に直角な金型内流路の断面形状
を時間と共に変えることによって付与することで成形体
外形を所望の形状に加工できる粉末混和物の押出し成形
方法である。

本発明の押出し成形の場合、通常、金型出口手前にマニ
ホールドを設け、口金から均一に混和物が流出する構造
をとっているが、このマニホールドを口金の一部が摺動
する際の最大開口距離より充分に大きくすることにより
、摺動中であっても混和物は均一に流出することが可能
である。

即ち、セラミックスもしくは金属の粉末の少なくとも１
種以上と可塑性を有するバインダーとを混合、混練して
得られた混和物を押出し成形法を用いて成形体とする方
法において、金型の一部を摺動させることにより、該混
和物が押出させる際の押出し方向に直角な金型内流路の
断面形状を変えることのできる金、型を用いることを特
徴とする粉末混和物の押出し成形方法を提供するもので
ある。

〔作用〕

押出し成形金型の一部を押出し成形時に時間と共に変化
させることにより、押出し方向の形状を変化させた粉末
混和物の押出し成形体が得られ、後加工が節約でき、安
定した品質の成形体が得られる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

実施例１ 第１図（ａ）は本発明の一実施例を示す正面断面図。

第１図（ｂ）は第１図（ａ）の上面断面図である。第１
図（ａ）、（ｂ）に示す粉末混和物の押出し成形方法は
、押出し成形機（図示せず）のシリンダ１とスクリュ、
及びダイス１１．１２．１３とダイホルダ１７とブレー
カプレート１６と摺動部５０より成るダイ３を含んで構
成される。さらにシリンダニとダイホルダ１７の外側に
位置するヒータ２１，２２によってシリンダ１及びダイ
３を所望の温度に加熱できる構造を有している。

第１図（ａ）において、ダイス１２と摺動部５ｏは、各
々のダイス直線部４１，４１１が同一の形状を有してい
る。

次に押出し成形用原料としてＦｅ３０ｗｔ％−Ｃｏ５０
ｗｔ％なる組成を持ち、平均粒径１０μｍの合金粉末１
００重量部に対しエチレン酢酸ビニル共重合樹脂５．５
重量部、高密度ポリエチレン２．７重量部、ジオクチル
フタレート１．６重量部を混合、混練して混和物を得た
。

次いで、ヒータ２１を１３０℃、ヒータ２２を１２０℃
としてシリンダ１、スクリュ２及びダイ３を加熱した後
、上述した混和物をシリンダ１とスクリュ２間に充填し
、溶融させ、さらにスクリュ２の回転によって、該溶融
混和物はブレーカプレート１６を通り、さらにダイス１
１．１２．１３及び摺動部５０によって形成された空隙
を通って押出し、押出し成形体３０を得た。

押出しの速さは１ｍ／ｌｌｌ１ｎの一定とし、成形体が
押出されるのと同時に摺動部５０を速さ５０ｍｍ／ｗｉ
ｎで、ダイス１２との間隙が５〜１０ｍｍの範囲で上下
動させた。これによって、幅が３０ｍｍで最大厚みが１
０ｍｍ、最小厚みが５ｍｍの楔状の成形体を得た。

更に、上述した押出し成形体３０をアルゴンガス２リツ
トル／　ｗｉｎ流した雰囲気中で室温から毎時１０℃の
昇温速度で６００℃まで加熱し、６００℃で２時間保持
した後、室温まで冷却することにより、脱バインダを行
い、ついで真空炉中に投入し室温から毎時２００℃のが
温速度で１２００℃まで昇温加熱し１０時間保持した後
、急冷することにより前記押出し成形体３０と相似な形
状を持つＦｅ−Ｃｏ合金焼結体を得た。

実施例２ 第２図（ａ）は本発明の第２の実施例の正面横断面図で
、第２図（ｂ）は第２図（ａ）の上面断面図である。

第２図（ａ）、（ｂ）に示す粉末混和物の押出し成形方
法は、押出し成形機（図示せず）のシリンダ１とスクリ
ュ２、及び駆動アーム５１．５１１によって上下動する
摺動部５２．５２１とダイス１４．１５と中子６より成
るダイ３を含んで構成される。さらにシリンダの外側に
位置するヒータ２１とダイホルダ１７の外側に位置する
ヒータ２２によってシリンダ１及びダイ３を所望の温度
に加熱できる構造を有している。

次に押出し成形用原料として、平均粒径０．５μｍのア
ルミナ粉末１００重量部に対しエチレン酢酸ビニル共重
合樹脂５．１重量部、ポリブチルメタクリレート２．３
重量部、高密度ポリエチレン２．６重量部、ジブチルフ
タレート２．０重量部を混合、混練して混和物を得た。

次いでヒータ２１を１４０℃、ヒータ２２を１３０℃と
して、シリンダ１、スクリュ２及びダイ３を加熱した後
、上述した混和物をシリンダ１とスクリュ２間に充填し
溶融させ、さらにスクリュ２の回転によって該溶融混和
物はブレーカプレート１６を通り、中子６と摺動部５２
．５２１及びダイス１５によって形成された空隙より押
出し、押出し成形体３０１を得た。

この時、押出しの速さは１ｍ／ｍｉｎの一定とし、成形
体が押出されると同時に摺動部５２．５２１をそれぞれ
速さ５０ｍｍ／ｗｉｎで中子との間隙が２ないし５ｍｍ
の範囲で上下動させた。これによって幅が３０ｍ＋ｎで
最大厚みが１０ｍｍ、最小厚みが４ｍｍの外形寸法を有
し、内部に高さ１ｍｍ、幅２５ｍｍの矩形の空洞を持つ
成形体を得た。

さらに、上述した押出し成形体３０１を窒素ガス２リツ
トル／　ｗｉｎ流した雰囲気中で室温から毎時１０’Ｃ
の昇温速度で６００℃まで加熱し、６００℃で２時間保
持した後、室温まで冷却することにより、脱バインダを
行い、ついで、大気雰囲気中でガス炉を用い、室温から
毎時２００℃の昇温速度で１６００℃まで昇温加熱し、
２時間保持した後、毎時２００℃で８００℃まで冷却し
た後、空気中で放冷することにより前記押出し成形体３
０１と相似な形状を持つアルミナ焼結体を得た。

以上本発明の実施例を詳細に説明したが、上述した実施
例では、いづれもバインダとして所謂熱可塑性を持つ高
分子材を用いたが、各種ゴムやメチルセルロース等の水
溶性材料もバインダとして適用できることは勿論である
。

また、セラミックスもしくは金属の粉末も上述したＦｅ
−Ｃｏ合金粉末、アルミナ粉末に限定するものでないこ
とは言うまでもない。

さらに、上述した実施例では、いづれも押出し成形体を
脱バインダし焼結しているが、押出し成形体自体を最終
製品として使用しても差し支えない。

ハ０発明の効果 〔発明の効果〕 以上述べた様に、本発明の粉末混和物の押出し成形法は
、セラミックス又は金属の粉末の少なくとも１種以上と
可塑性を有するバインダとの混和物を押出し成形する際
に、金型の一部を摺動させて、押出し方向に直角な金型
内流路の断面形状を変えることにより後加工なしに成形
体断面を押出し方向に沿って変えることができるので圧
粉体の成形が経済的にでき、しかも押出し成形体に加わ
る応力による変形成いは破壊を回避できるという効果が
ある。

従って、本発明の粉末混和物の押出し成形方法は製造工
程の簡略化及び歩留り向上が図れるので工業上極めて有
益である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例を示す正面断面図。 第１図（ｂ）は、第１図（ａ）に示す本発明の一実施例
の上面断面図。第２図（ａ）は本発明の第２の実施例を
示す正面断面図。第２図（ｂ）は、第２図（ａ）に示す
本発明の第２の実施例の上面断面図。 １・・・シリンダ、２・・・スクリュ、３・・・ダイ、
１１．１２．１３゜１４、１５・・・ダイス、１６・・
・ブレーカプレート、１７・・・ダイホルダ、２１．２
２・・・ヒータ、３０．３０１・・・押出し成形体、４
１．４１１・・・ダイス直線部、５１，５１１・・・駆
動アーム、５０゜５２．５２１・・・摺動部、６・・・
中子。 第１図 （Ｇ） ＜、ｂ＞

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、セラミックスもしくは金属の粉末の少なくとも１種
   以上と可塑性を有するバインダーとを混合、混練して得
   られた混和物を押出し成形法を用いて成形体とする方法
   において、金型の一部を摺動させることにより、該混和
   物が押出させる際の押出し方向に直角な金型内流路の断
   面形状を変えることのできる金型を用いることを特徴と
   する粉末混和物の押出し成形方法。