JPH0331403A

JPH0331403A - 焼結方法

Info

Publication number: JPH0331403A
Application number: JP16600089A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Shigetsu; 雅彦重津; Katsuya Ouchi; 大内　勝哉
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-06-27
Filing date: 1989-06-27
Publication date: 1991-02-12

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】（産業上の利用分野）本発明は、金属粉末にバインダを添加して混練してなる
原料を所定の金型内に射出することにより得られた射出
成形品を焼結する焼結方法に関するものである。

（従来の技術）金属部品の成形には、要求される形状、コストおよび材
料特性の面から、種々の加工成形技術が従来から選択さ
れてきているが、近年、複合部材が得られる、省資源で
ある等の特徴を有しているところから、粉末冶金技術が
注目されるようになってきている。

上記粉末冶金技術としては、例えば、金属粉末等を焼結
する焼結法が良く知られている。該焼結法としては、金
属粉末等をプレス成形法、泥しょう鋳込法、押出法、射
出成形法等の方法により所定形状に成形し、しかる後に
焼結し、必要な場合には後加工を施して製品とする方法
が採られている。

上記成形法のうち射出成形法では、金属粉末等にバイン
ダを添加して混練してなる原料を所定の金型内に射出す
ることにより射出成形品を得るようにしている。この方
法では、寸法精度が良く、均質で比較的複雑な形状の成
形品が大量に得られるという利点があるところから、例
えば、特開昭６２−２４９７１２号公報にも開示されて
いるように、焼結用の成形品を１する方法として、近年
特に注目されるようになってきている。

（発明が解決しようとする課題）上記の如（して、射出成形法により得られた複雑形状の
成形品（例えば、二型連結部を有するフンロッド）を焼
結する場合、成形品における水平突出部等が焼結時に下
向きに変形することがあり、製品の品質低下につながる
おそれが生じるところから、その改善が待たれている。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、射出成形
品を焼結する際における水平突出部の変形を防止し得る
ようにすることを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）本発明では、上記課題を解決するための手段として、金
属粉末にバインダを添加して混練してなる原料を所定の
金型内に射出することにより得られた射出成形品を焼結
するに当たって、前記射出成形品において焼結時に変形
を起こし易い水平突出部に離型剤をコーティングした後
、前記水平突出部を有機物シート材を介してセラミック
粉末集合体で支持するようにしている。

（作　用）本発明では、上記手段により次のような作用が得られる
。

即ち、射出成形品を焼結するに際しては、焼結時に変形
を起こし易い水平突出部をセラミック粉末集合体で支持
したことにより、該水平突出部の下向き変形が防止され
ることとなるとともに、水平突出部へコーティングされ
た離型剤の離型促進作用と、セラミック粉末集合体との
間に介設され、焼結時に炭化される有機物シート材によ
る付着防止作用とにより製品とセラミック粉末集合体と
の分離が容易に行えることとなる。

（発明の効果）本発明によれば、金属粉末にバインダを添加して混練し
てなる原料を所定の金型内に射出することにより得られ
た射出成形品を焼結するに当たって、前記射出成形品に
おいて焼結時に変形を起こし易い水平突出部に離型剤を
コーティングした後、前記水平突出部を有機物シート材
を介してセラミック粉末集合体で支持するようにしたの
で、焼結時に変形を起こし易い水平突出部の下向き変形
が極めて簡易な手段により効果的に防止されることとな
り、複雑形状の焼結体製品を形状変更なしに得ることが
できるという優れた効果がある。

また、前記水平突出部へ離型剤をコーティングし、セラ
ミック粉末集合体との間に焼結時に炭化される有機物シ
ート材を介在せしめるようにしたので、離型剤による離
型促進作用および炭化された有機物シート材による付着
防止作用によって、製品とセラミック粉末集合体との分
離が容易に行えることとなり、良好な品質の焼結製品が
容易に得られるという効果もある。

（実施例）以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本実施例においては、第２図ないし第４図に示す形状の
コンロッドＷを製造する場合について説明する。該コン
ロッドＷは、第３図の断面図に示すように、連結部が断
面二型とされている。

さて、本実施例の焼結方法は、第５図図示の工程図に示
す通りの工程により実施される。即ち、金属粉末とバイ
ンダとを混線する混線工程１、混練された原料を所定形
状の金型を用いて射出成形する射出成形工程２、射出成
形品からバインダを除去する脱パインダニ程３、バイン
ダを除去した後の射出成形品を焼結する焼結工程４、焼
結体の後処理を行う後処理工程５および検査工程６を経
て所望の焼結製品が得られるようになっているのである
。

上記焼結用原料として使用される金属粉末としては、カ
ルボニル鉄、スティール等の鉄系金属粉末、ステンレス
系金属粉末、Ａ１合金、Ｃｕ合金、Ｔｉ合金等の非鉄系
金属粉末が採用可能であるが、本実施例では、粒径１０
μ■の鉄粉（Ｆｅ：９２ｆｆｉ１％、Ｐ：２重量％、Ｃ
ｒ：２重世％、Ｃ：４重量％）＝５５重量％と、同じ（
粒径１０μ鋼のステンレス粉（Ｓ　Ｕ　Ｓ　３１６）＋
４５重量％との混合物が使用される。

また、上記焼結用原料に添加されるバインダとしては、
熱可塑性樹脂（例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、
ポリプロピレン、酢酸セルロース、アクリル樹脂、ポリ
ビニールアルコール等）、可ｆｆｌ　剤（ジエチルフタ
レート、パラフィン、シフチルフタレート、ワックス、
脂肪酸エステル等）、ａ　剤（ステアリン酸亜鉛、ステ
アリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネンウム等）
のうちの選ばれたものの混合物が採用されるが、本実施
例では、熱可塑性樹脂としてのエチレン酢酸ビニルアル
コールおよびアクリル樹脂と、可塑剤としてのワックス
およびジブチルフタレートとか使用される。

しかして、前述の混線工程ｌにおいては、前記金属粉末
およびバインダを、下記の如き割合で混練して射出成形
用原料を調整する。

金属粉末　　　　　　　　　　　　９０重量％エチレン
酢酸ビニルアルコール　３．７ｆｆｉｆｆｉ％アクリル
樹脂　　　　　　　　　　２．４重量％ワックス　　　
　　　　　　　　２．６重量％ジブチルフタレート　　
　　　　　１．３重量％しかる後、射出成形工程２にお
いては、上記の如くして調整された射出成形用原料をコ
ンロッド成形用金型に射出して、コンロノド形状の射出
成形品１１を成形する。かくして得られた射出成形品１
１における連結部相当部は、第５図図示の如く、水平突
出部１１ａ、ｌｌａを有する断面二型とされている。こ
の時の射出成形条件は、射出圧カニ１８０ＭＰａ、射出
温度：１００°Ｃ１金型温度：４０°Ｃであった。

上記の如くして得られた射出成形品１１を、そのままの
状態で脱バインタ工程３および焼結工程４にて処理した
場合、射出成形品１１における水平突出部１１ａ、ｌｌ
ａが下向きに変形することがあるため、本実施例では、
まず、第１図図示の如く、射出成形品１１の水平突出部
１１ａ、ｌｌａに離型剤１２として作用する窒化ボロン
（ＢＮ）をコーティングし、その後、前記水平突出部１
１ａ、１１ａ（本実施例の場合、上側の水平突出部）を
、有機物シート材１３を介してセラミック粉末集合体１
４により支持する（第１図参照）。ここで使用される有
機物シート材１３としては、プラスチックフィルム、セ
ロハン、ビニール、紙等のようす焼結により炭化するも
のが使用可能であり、セラミック粉末集合体１４として
は、アルミナ粉末の集合体が使用される。第１図におい
て符号１５は射出成形品１１を焼結すべくセットするセ
ッターである。

上記の如くセットされた射出成形品１１に対して、脱バ
インタ工程３において、６００°ＣＸ　５ｈｒＳ１０°
Ｃ／ｈｒの昇温により脱バインタ処理を施して、射出成
形品ｌｌ中のバインタを飛ばした後、焼結工程４におい
て、１０９０°ＣＸ　３０＋ｎ１ｎ（真空中）にて焼結
を行った。すると、射出成形品１１の水平突出部＋１ａ
、ｌｌａはセラミック粉末集合体１４の支持作用により
下向き変形が防止され、適正な形状を維持されていた。

また、か（して得られた焼結体は、離型剤１２による離
型促進作用と炭化された有機物シート材１３の付着防止
作用とにより、セラミック粉末集合体１４から容易に分
離される。

なお、上記の如くして得られた焼結体に対しては、後処
理工程５および検査工程６において、それぞれ後処理お
よび製品検査が行なわれて所望の焼結製品とされる。

上記実施例では、コンロッドを焼結体で製造する場合に
ついて説明したが、本発明は、水平突出部を有する他の
部品にも適用可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にかかる焼結方法における射出
成形品の焼結時のセット状態を示す断面図、第２図およ
び第３図は本発明の実施例にかかる焼結方法において製
造されるコンロッドの甲面図および側面図、第４図は第
２図のＩＶ−ｆＶ拡大断面図、第５図は本発明の焼結方
法における工程順序図である。１１・・・・・・・射出成形品１１ａ　　・　・・・水平突出部１２・・　・・・・離型剤１３・・・・・・・有機物シート材１４・・・・・・・セラミック粉末集合体Ｗｌ・コンロッド第１図第２図１１３図；離型剤１２− Ｍ４図：有機物ノート材：セラミック粉に集合体：コンロ、ド

Claims

【特許請求の範囲】

１、金属粉末にバインダを添加して混練してなる原料を
所定の金型内に射出することにより得られた射出成形品
を焼結するに当たって、前記射出成形品において焼結時
に変形を起こし易い水平突出部に離型剤をコーティング
した後、前記水平突出部を、有機物シート材を介してセ
ラミック粉末集合体で支持するようにしたことを特徴と
する焼結方法。