JPH0361007A

JPH0361007A - 泥しょう鋳込み成形方法およびセラミック焼成品の製造方法

Info

Publication number: JPH0361007A
Application number: JP19735489A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Sugai; 淳菅井; Hisashi Hiraishi; 平石　久志
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1989-07-28
Filing date: 1989-07-28
Publication date: 1991-03-15
Anticipated expiration: 2011-02-28
Also published as: JPH0818307B2

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、泥しよう鋳込み成形性による中空筒状セラミ
ック成形体の製造方法、およびそのセラミック威形体を
使用して寸法精度の良好な中空筒状セラミック焼成品を
製造する方法に関する。

〔従来の技術〕

筒形状を有する吸水モールド（代表的には石こうモール
ド）をターニングローラ上に水平載置し、その水平軸心
を回転中心として回転させながら、モールド内に泥しよ
うを注入してモールドの内周面に泥しようの着肉を行わ
せる遠心鋳込み成形性は、中空筒状セラミック成形体の
製造方法として広く実用されている。第７図において、
（１）は吸水モールド、（３）はクーニングローラであ
る。吸水モルド（１）は、吸水性のスリーブ（１１）と
その両端のドーナツ形状を有する吸水性蓋部（１，２，
１２）　とからなり、回転時の損傷防止と回転連動の安
定化のために金型モールド（２）に内嵌固定されてター
ニングローラ（３）上に水平載置され、金型モールド（
２）と一体向に回転する。（４）は吸水モールド（１）
内に泥しようを注入するホッパである。

ホッパ（４）から吸水モールド（１）のＧｌｊ込み孔（
蓋部１２の中央孔）０３）を介して注入された泥しよう
（Ｓ）は、吸水モールド（１）の高速度回転下の遠心力
の作用により吸水モールド（１）の内周面に−様な層厚
をなして押Ｉ」けられ、その押付は状態のちとに泥しよ
うの着肉が進行して第８図に示すように全長全周に亘っ
て−様な層厚を有する中空筒状セラミック威形体（八°
）が形成される。

遠心泥しよう鋳込み成形法においては、吸水モールド（
１）の内周面に対する径方向の−様な押イ１力（遠心力
）の作用下に泥しようの着肉が行われるので、得られる
中空筒状成形体は、歪みが少なく、またその肉厚は泥し
ようの鋳込み量によりｊ７薄任意の調節が可能で、他の
成形法、例えば押出成形法では不可能な薄肉品（例えば
、肉ＰＬ３　ｍｍ以下）を得ることができ、また大径・
長尺品の成形も容易である。

遠心成形された成形体は、吸水モールド（１）から脱型
されたのら、乾燥・脱脂を経て焼成処理されることによ
り目的とする中空筒状焼成品に仕」二げられる。

〔発明が解決しようとする課題］遠心泥しよう鋳込み成形法によれば、大径・長尺サイズ
の成形体の成形が可能であり、薄肉品の成形も容易であ
るが、遠心成形されたままの成形体は軟弱であるので、
吸水モールドからの脱型の際、またはその後の乾燥・脱
脂を経て焼成処理に到るまでのハンドリング過程で、変
形を生し易い。

また、焼成過程においても自重による変形を避は難い。

その変形は、薄肉品である程、また大径・長尺サイズで
ある稈、生し易いことは言うまでもない。

その対策として、最終製品に到るまでの変形量を見込ん
で、成形体を厚肉に成形しておき、最終段階で機械加工
により内外表面を削って所定寸法に仕上げる方法がとら
れている。しかし、その方法では、泥しよう鋳込み成形
における着肉所要時間の増大、成形体の重量化による取
扱いの困難化、焼成処理時間や熱量消費の増大、等の不
利を免れない。

本発明は、中空筒状セラミック成形体およびその焼成品
の製造に関する上記問題点を解決するための改良された
泥しよう鋳込み成形方法およびその成形体を用いた焼成
品の製造方法を提供するものである。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明の中空
筒状セラ旦ツク成形体の製造方法は、吸水モールドをそ
の水平軸心を回転中心として回転させながら、吸水モー
ルドに鋳込まれた泥しようを遠心力の作用下に着肉させ
る遠心泥しよう鋳込み成形において、吸水モールドのスリーブ内周曲に所定内ｊゾの着肉層を
形成したのち、吸水モールドの回転速度を下げて未着白
泥しようの一部をスリーブ両端域において蓋部の吸着力
により蓋部表面にドーナツ盤状に吸着させ、その低速度
回転下に未着白泥しようを着肉させることにより、両端
縁にドーナツ盤状内向突出縁肉部を有する中空筒状セラ
ミック成形体を形成することを特徴としている。

本発明によれば、吸水モールド（１）内に鋳込まれた泥
しよう（Ｓ）の着肉過程において、泥しように作用する
遠心力の加減調節が行われる。むろん、その加減調節は
吸水モールド（１）の回転速度を変えることにより行わ
れる。

第１図〜第４図は本発明方法における吸水モールド内の
泥しようの着肉過程を模式的に示している。第１図は、
泥しよう鋳込み直後の吸水モールド（１）の高速度回転
における泥しよう（Ｓ）の付着状態、第２図は、吸水モ
ールド（１）の高速度回転下に泥しようの着肉（Ａ）が
進行し、なお一定量の未着白泥しよう（Ｓ）が残存して
いる状態、第３図は、吸水モルト（１）の回転連動を、
それまでのＷＨ；速度間ＱＩＩ：から低速度回転に切換
えた後の状態、第４図は、」ニ記低速度同転をそのまま
維持して泥しよう全量の着肉を完了した状態、をそれぞ
れ示している。

ずなわら、本発明の遠心泥しよう鋳込め成形においては
、吸水モールド（１）内に泥しよう（５）が鋳込まれた
時点から、泥しようの着肉層（ａ）が所定の層厚となる
までの間、通常の遠心泥しよう鋳込み成形におけると同
しように、吸水モールド（１）の高速度回転により、泥
しよう（Ｓ）に強い遠心力（吸水モールドの内周面上の
重力倍数：約３５Ｇ以」二）を作用させる。その高速度
回転過程における泥しよう（Ｓ）は、第１図、第２図に
示すように、軸方向の全体に亘って−様な層厚をなして
吸水モールド（１）のスリーブ（１１）内周面に押付け
られており、またその過程で形成される着肉層（ａ）も
軸方向の全体に亘って略一定の肉厚を有している。

吸水モールド（１）の高速度回転をそのまま続行し泥し
よう全量を着肉させて形成される成形体は、前記第８図
に示したように、軸方向の全体に亘って−・様４【肉厚
を一仔する成形体とｔ（るが、これと２′倉：なって本
発明では、着肉層（ａ）か所定の層厚（例えば最終着肉
層厚の約１／４〜２／３）に達した時点て、吸水モール
ド（１）の回転速度を下げ、泥しょうに対する遠心力を
緩和させることとしている。

その遠心力の緩和に伴って、未着肉泥しよう（Ｓ）は、
スリーブ（１１）の両端域において、蓋部（１２，１２
）の吸着力の作用により、第３図のように蓋部（１２，
１２）表面に添ったドーナツ盤状の広がり（Ｓ２）を生
しる。第５図は、その部分を拡大して示している。高速
度回転状態では、遠心力（Ｙ）が大きく、蓋部０２）の
泥しように対する吸着力（Ｘ）の作用は実質的に打消さ
れているが、低速度回転化に伴う遠心力の緩和により、
泥しよう（Ｓ）に対する吸着力の影響が現れ、図示のよ
うに蓋部（１２）の表面に泥しよう（Ｓ）がドーナツ盤
状にイ」着した状態となる。なお、回転速度を極端に下
げたのでは、泥しようの垂れ落ち現象を生し、所定の肉
厚を有する成形体が得られなくなることは言うまでもな
い。本発明にいう低速度回転とは、上記説明から明らか
なように、未着肉泥しょうが円周方向の全体に略−様な
層厚をなして押付けられている状態が保持され、かつ蓋
部（１２，１２）の吸着力により蓋部（１２，１２）表
面に対する泥しよう（Ｓ）のドーナツ盤状の広がり（Ｓ
２）が形成される範囲の回転速度を意味していることは
容易に理解される。その低回転速度は、厳密には鋳込ま
れる泥し↓うの神頼や蓋部（１２，１２）の＋Ａ質等に
より異なるが、実操業−ヒ、吸水モールドの内周面一に
の遠心力（重量倍数）が約ｌＯ〜２０Ｇの範囲となるよ
うに設定することにより好結果を得ることができる。

上記の低速度回転下に未着肉泥しよう（Ｓ）の全量を着
肉させることにより、第４図に示すように、中空胴部（
Ａ、）の両端縁に内向に突出した１“−ナラ盤状経内部
（Ａ２．Ａ’２）を有する中空筒状セラミック成形体（
Ａ）が形成される。

かくして青られる中空筒状セラミ、り成形体（Ａ′）ｌ
よ、その胴部両端のドーナツ盤状内向突出壁内（ＡＺ、
Ａ２）が補強部材（リブ）の役目をなすことにより、前
記第８図に示した従来の成形法による単純な中空筒状の
成形体と異なって、吸水モールド（１）からの脱型操作
、あるいはその後のハンドリング過程における変形・毀
損に対する抵抗性乙こすくれている。

上記中空筒状セラミック戊形体（Ａ）は、常法に従って
乾燥・脱脂処理されたうえ、所定の焼成処理に付される
。その焼成処理過程においても、内向突出経内の補強効
果により、自重による変形等は最小限に抑えられる。焼
成処理を終えた後、第６図に示すように両端縁を径方向
に切断するか、または内向突出縁肉部（Ａ２）　（Ａ２
）を機城加工により切削除去することにより、胴部（Ａ
Ｉ）を中空筒状焼成品として得る。

〔実施例〕

第７図の遠心泥しよう鋳込み成形装置により、下記条件
の鋳込み成形を行って第４図に示すように胴部（八、）
の両端面に内向突出縁肉部（Ｖｔｚ、八ｚ）を有する中
空筒状成形体（Ａ）を成形した。

（１）吸水モールド石こうモールドを使用（２）泥しよう０分散媒（水）　　　　　　　　　　　　・・・３０重量
部（３）遠心成形条件吸水モールド内に所定量の泥しようを鋳込め、モールド
内周面上の重力倍数が４０Ｇとなる回転速度で回転（高
速度回転）させ、約４分経過後、モールド内周面上の重
力倍数が約１５Ｇとなる回転速度に下げ、その低速度回
転を５分間維持したのち、回転を停止し、ついでその成
形体（八）をモールドから脱型した。

成形体（八）は、外径１００ｍｍ、胴長２００ｍｍ、出
厚３ｍｍであり、胴部両端縁のドーナツ盤状内向突出経
内（Ａ２）の内側面は第５図に示したように胴部（八、
）の内周面に連続してなだらかに湾曲したテーパ面をな
しており、その中央開口径は約６０晒であった。

上記成形体（Ａ）を常法に従って、乾燥・脱脂の後、焼
成炉中、１６００°Ｃで、２時間を要して焼成処理を達
成した。焼成処理後、第６図に示したように両端を切断
除去して、中空円筒状セラ呉ツク焼成品を得た。その焼
成品の真円度は外径の１％以内であった。この値は、従
来の遠心泥しよう鋳込み或形を経由して得られる焼成品
の真円度に比し、約３倍の高精度である。

〔発明の効果］本発明方法により製造される中空筒状セラ旦ツク成形体
は、その胴部両端縁に形成された内向突出縁肉部の補強
効果により、脱型およびそれにつづくハンドリング過程
での変形・損傷を生じにくく、また焼成処理における変
形も少ない。その効果は、薄肉・大径品において顕著で
あり、その製造歩留の向上に大きく寄与する。また、従
来の成形体のように最終製品に到るまでの大きな変形量
を見込んで不必要に厚肉とする必要がなく、従って成形
体の蓋内所要時間の短縮、焼成処理過程での処理時間の
短縮・熱消費量の節減、仕上げ機械加工における切削代
の減少等、生産性の向上、コスト低減等の効果も得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明における泥しよう着肉過程を示
す軸方向断面説明図、第５図は泥しよう着肉過程におけ
る未着肉泥しようの分布変化を示す断面説明図、第６図
は本発明による中空筒状セラミック威形体の焼成処理後
の切断加工説明図、第７図は遠心泥しよう鋳込め成形の
軸方向断面説明図、第８図は従来の遠心泥しよう鋳込み
による成形体の形状を示す軸方向断面図である。１：吸水モールド、１１ニスリーブ、１２：蓋部材。２：金型モールド、３：ターニングローラ、Ｓ：泥しょ
う　ａ：着肉層、Ａ、Ａ’：中空筒状セラミック成形体
、Ａ２：内向突出経内部。

Claims

【特許請求の範囲】１、スリーブとその両端縁の蓋部とからなる吸水モール
ドを、その水平軸心を回転中心として回転させながら、
蓋部の鋳込み孔から吸水モールド内に鋳込まれた泥しょ
うを遠心力の作用下に吸水モールドに着肉させる遠心鋳
込み成形において、吸水モールドの高速度回転により、
吸水モールドのスリーブ内周面に所定肉厚の着肉層を形
成せしめたのち、吸水モールドの回転速度を下げ、未着
肉泥しょうの一部を、スリーブ両端域において蓋部の吸
着力により蓋部表面にドーナツ盤状に付着させ、その低
速度回転下に未着肉泥しょうを着肉させることにより、
両端縁にドーナツ盤状内向突出縁肉部を有する中空筒状
セラミック成形体を形成することを特徴とする遠心泥し
ょう鋳込み成形方法。２、請求項１に記載の泥しょう鋳込み成形により得られ
た中空筒状セラミック成形体を、乾燥・脱脂の後、焼成
処理に付し、焼成処理後、胴部両端の内向突出縁肉部を
除去することを特徴とする中空筒状セラミック焼成品の
製造方法。