JPH0337477B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は成形品、特に複雑な外形を有する成形
品の冷間アイソスタチツクプレスによる製造法に
関する。

本発明の製造法により圧縮機またはタービン羽
根車を製造できる。

〔従来の技術〕

従来、金属もしくはセラミツクの粉末より生素
地（Grunling）を冷間アイソスタチツクプレス
により作る方法が知られている。金属もしくはセ
ラミツクの粉末は弾性の型（例えばゴムからなる
型）内に充填され、次いで静水圧（500ないし600
バール）によつて圧縮される。又、コアを入れる
ことによつて内側構造を作ることもできる。しか
しながら周知の方法によつて複雑な外形のもの、
例えばタービン羽根車を作ることはできない。と
いうのも冷間アイソスタチツクプレスの圧力を取
り去ると弾性の型は外方へ引張られるが尚も成形
体に密着せしめられたままにある。これによつて
半径方向に外方へ向く力ないしは軸方向の力が生
素地に負荷され、その力により生素地の傷つきや
すい領域、例えば薄壁の領域に破壊が生じる。

本発明は多孔性材料よりなる、分割出来る外側
支持型の内壁に沿つてバリア性薄壁弾性おおいを
配置し、外側支持型内部を低圧にすることによ
り、バリア性薄壁弾性おおいを外側支持型に密着
させ、バリア性薄壁弾性おおい内に粉末状成形材
料を充填し、次いでバリア性薄壁弾性おおいを閉
じ、次いで冷間アイソスタチツクプレスする冷間
アイソスタチツクプレスによる成形品、特に複雑
な外形を有する成形品の製造方法に関する。

このような方法はドイツ公開特許公報DE−
OS1483684により知られている。この方法の上記
従来の技術水準に比較しての長所は成形に要する
コストが適切でない程に高いということがなく、
高度の成形の再現性を得ることができるところに
ある。しかし、粉末状成形材料が充填されたバリ
ア性薄壁弾性おおいは固有の剛性を何ら有してい
ないので、冷間アイソスタチツクプレスのとき、
成形品の所望の外形を保証するために、支持型が
必要である。このため、作ることができる外形に
関しての著しい制限がある。上記の従来の方法に
よつては、アンダーカツトのある大きく湾曲した
輪郭の成形品を作ることは、アイソスタチツクプ
レスの過程で収縮するとき外側支持型との衝突が
おきるのでできない。成形品の収縮によつて直接
ではなくして外側の支持型との衝突がおきる場合
でも、外側の支持型が共に収縮しないことにより
圧縮されるべき成形品へ力が作用し、成形品に亀
裂が入ると言う危険が存在する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで本発明の課題は作られるべき輪郭に関す
る制限を設けることなしに或いは後処理を必要と
せずして、少ないコストで複雑な成形品を精密に
プレスすることができる、冷間アイソスタチツク
プレスによる成形品の製造法を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は上記の課題を解決すべく研究の結
果、粉末状成形材料を充填したのち、外側支持型
内に空気を流入させ、且つバリア性薄壁弾性おお
い内に低圧を生じさせることにより、冷間アイソ
スタチツクプレスする前に粉末状成形材料１３か
ら前記外側支持型を除去することにより所期の目
的を達成し得ることを見出し、かかる知見にもと
づいて本発明を完成したものである。

即ち、本発明の要旨は多孔性材料よりなる、分
割出来る外側支持型の内壁に沿つてバリア性薄壁
弾性おおいを配置し、外側支持型内部を低圧にす
ることにより、バリア性薄壁弾性おおいを外側支
持型に密着させ、バリア性薄壁弾性おおい内に粉
末状成形材料を充填し、次いでバリア性薄壁弾性
おおいを閉じ、次いで冷間アイソスタチツクプレ
スする冷間アイソスタチツクプレスによる成形品
の製造方法において、粉末状成形材料を充填した
のち、外側支持型内に空気を流入させ、且つバリ
ア性薄壁弾性おおい内に低圧を生じさせることに
より、冷間アイソスタチツクプレスする前に粉末
状成形材料から前記外側支持型を除去することを
特徴とする成形品の製造法である。

本発明の方法の主な利点は冷間アイソスタチツ
クプレスの際、生素地はバリア性薄壁弾性おおい
のみによつて囲まれているので、成形すべき輪郭
に関するいかなる制限もないことにある。バリア
性薄壁弾性おおいのみにもかかわらず、生素地は
高度の形状安定性を有し、その形状安定性は外側
の支持型から取り出す前におおい内に低圧が生ぜ
しめられることによつて得られる。この低圧によ
り各粉体部分が相互に決してずれることがなく、
外側の支持型からとられた輪郭は高い精度で保持
される。それによつて成形される成形品の高い成
形の再現性を得ることができる。本発明の好まし
い実施態様は低圧及び超過圧力発生用及び粉末状
材料の充填用の接続管とを有する閉じられた外側
容器内に外側支持型を収容することを特色とする
ものである。この実施態様の構成によつて本発明
の方法は連続生産に適合せしめられる。

バリア性薄壁弾性おおいは0.1ないし１mmの壁
厚を有し、ゴム材料からなるのが好ましい。本発
明の方法を実施するために、粉末状成形材料を充
填するとき気圧および粉末注入により生じる圧力
をこえないようにバリア性薄壁弾性おおいの被膜
張力を充分に小さく保つことが壁厚を特に少なく
することによつて保証されるので壁厚を特に少な
くすることが重要である。又、外側支持型として
ガラスフリツト、焼結金属、又は多孔性セラミツ
クよりなるものを用いるのが好ましい。

本発明の方法は圧縮機羽根車やタービン羽根車
を製造するのに特に適している。

次に図面を参照しながら、本発明につき説明す
る。

図面において、１は後に冷間アイソスタチツク
プレスがほどこされる半径流タービン羽根車の生
素地製造用装置を示す。

装置１は蓋３付きの閉じられた外側容器２を有
する。外側容器２の底に真空用もしくは容器内加
圧用の接続管４がある。蓋３の中央に充填口があ
り、そこを通してバリア性薄壁弾性おおい８（図
示のものはゴム薄膜よりなる）が外側容器２の内
側に達している。ゴム薄膜は外側容器の内側にお
いて閉じられており、且つそれは分割出来る外側
支持型５，６，７によつて形成された内側の中空
空間部内にある。外側支持型５，６，７は閉じら
れた外側容器内で固定されて収容されている。バ
リア性薄壁弾性おおい８は気密な結合部によつて
接続管と結合されている。充填口９は内側に真空
導管１１を有するゴム栓１０によつて閉じられて
いる。

外側支持型５，６，７は多孔性材料よりなり、
特にガラスフリツト、焼結金属、又は多孔性セラ
ミツクよりなる。外側支持型５，６，７は分割で
き、それ故、後で生素地を除くことができる。外
側支持型の構成要素５，６，７は固定されて外側
容器２，３内に配置されている。接続管はつけ替
えられる。外側支持型内にゴム型がある。

装置１の内側のみ真空の接続管４を介して真空
にされると、バリア性薄壁弾性おおい８は空気圧
によつて膨張せしめられ、その結果、バリア性薄
壁弾性おおい８は多孔性支持型の内側輪郭に密着
せしめられる。次いで、圧縮されるべき粉末状成
形材料１３が充填口９を通してバリア性薄壁弾性
おおい８よりなる弾性型内に充填せしめられる。
充填後充填口９は真空導管１１を有するゴム栓１
０によつて閉じられ、その後、真空の接続管４が
あけられ、多孔性外側支持型５，６，７内に空気
が流入せしめられる。ゴム栓１０の真空導管１１
をあけることによつて、膨張せしめられた弾性型
から空気が排気せしめられる。気圧は弾性型の外
皮と充填された粉末状成形材料１３にのみ負荷さ
れる。粉末状成形材料１３内の摩擦が非常に大き
いので、圧縮されるべき部分はひとりでには、け
つして変形せしめられない。次いで真空導管１１
が栓１０によつて閉じられ、装置は分解せしめら
れ、次いでゴム型によりおおわれた部分が冷間ア
イソスタチツクプレスされる。

本発明により、例えばタービン羽根車のような
複雑な形状の成形品を精密な外側輪郭で簡単につ
くることができる。本発明は、外側の薄壁弾性お
おい８により、冷間アイソスタチツクプレスをや
めるとき、バリア性薄壁弾性型は弾性により成形
すべき部分（生素地）へ小さな半径方向外方への
力ないしは軸方向の力のみを負荷するという知見
にもとづくものである。しかも外側支持型５，
６，７によりバリア性薄壁弾性おおい８は機械的
に十分に安定しているので粉末状成形材料１３を
充填するときに形状の変形が生じることはない。

〔作用〕

本発明において、多孔性材料よりなる外側支持
型は外支持型を通してバリア性薄壁弾性おおいに
低圧を供給し、該支持型の内壁にバリア性薄壁弾
性おおいを密着させて該おおいに成形すべき形状
を付与するものである。

次に本発明において、バリア性薄壁弾性おおい
内に生ぜしめた低圧は生素地に形状安定性を付与
するものである。

次に本発明において、おおいを構成するバリア
性薄壁材料はおおい内の内容物へ小さな半径方向
外方への力ないしは軸方向の力しか負荷しないの
で生素地を傷つけることがない。

〔実施例〕

図面に示すように高級ステンレス鋼よりなる蓋
３付きの外側容器２内に多孔性黄銅（気孔率25
％）よりなる外側支持型５，６，７を収容し、外
側支持型５，６，７によつて形成された中空空間
部内に蓋３の中央の充填口９を通して中空空間部
に達する厚さ0.3mmの袋状のバリア性薄壁弾性お
おい８を設けた。そして装置１の内側のバリア性
薄壁弾性おおい８よりも外側の領域を真空の接続
管４を通して10ｍbarに真空脱気してバリア性薄
壁弾性おおい８を多孔性外側支持型５，６，７の
内側輪郭に密着させた。次いで粉末状成形材料１
３（組成SiC97.2％、B0.8％、C2.0％、粒径1μ）
を充填口９を通してバリア性薄壁弾性おおい８内
に充填した。充填後、充填口９をゴム栓１０によ
つて閉じ、その後、真空の接続管４をあけて、多
孔性外側支持型５，６，７内に空気を流入させ
た。一方ゴム栓１０を通る真空導管１１を通して
バリア性薄壁弾性おおい８内を真空脱気した。次
いで真空導管１１を閉じ、装置１を分解し、バリ
ア性薄壁弾性おおい８より外側支持型５，６，７
を除去したのち、2000barで冷間アイソスタチツ
クプレスを行つた。

〔発明の効果〕

以上詳記した通り、本発明の方法によれば冷間
アイソスタチツクプレスのとき生素地はバリア性
薄壁弾性おおいによつて囲まれているのみであ
り、従つて成形しようとする輪郭に関するいかな
る制限もない。又バリア性薄壁弾性おおいのみに
よつておおわれているだけであるにもかかわらず
生素地は高度の形状安定性を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の製造法に用いる装置の模式断面
図を示す。 １……装置、２……外側容器の本体、３……外
側容器の蓋部、４……真空の接続管、５，６，７
……外側支持型、８……バリア性薄壁弾性おお
い、９……充填口、１３……粉末状成形材料。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多孔性材料よりなる、分割できる外側支持型
   の内壁に沿つてバリア性薄壁弾性おおいを配置
   し、外側支持型内部を低圧にすることにより、バ
   リア性薄壁弾性おおいを外側支持型に密着させ、
   バリア性薄壁弾性おおい内に粉末状成形材料を充
   填し、次いで冷間アイソスタチツクプレスによる
   成形品の製造方法において、粉末状成形材料１３
   を充填したのち、外側支持型５，６，７内に空気
   を流入させ、且つバリア性薄壁弾性おおい８内に
   低圧を生じさせることにより、冷間アイソスタチ
   ツクプレスする前に粉末状成形材料１３から外側
   支持型５，６，７を除去することを特徴とする成
   形品の製造法。 ２ 低圧及び超過圧力発生用及び粉末状成形材料
   １３の充填用の接続管４，９を有する閉じられた
   外側容器２，３内に前記外側支持型５，６，７を
   収容することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の成形品の製造法。 ３ 前記バリア性薄壁弾性おおい８として壁厚が
   0.1ないし１mmのものを用いることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項、又は第２項記載の成形品
   の製造法。 ４ 前記バリア性薄壁弾性おおい８としてゴム材
   料よりなるものを用いることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項、第２項、又は第３項記載の成形
   品の製造法。 ５ 前記外側支持型５，６，７として、ガラスフ
   リツト、焼結金属、又は多孔性セラミツクよりな
   るものを用いることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項、第２項、第３項、又は第４項記載の成形
   品の製造法。