JPH04116104A - 焼結用成形体および焼結部品の製造方法 - Google Patents
焼結用成形体および焼結部品の製造方法Info
- Publication number
- JPH04116104A JPH04116104A JP23753690A JP23753690A JPH04116104A JP H04116104 A JPH04116104 A JP H04116104A JP 23753690 A JP23753690 A JP 23753690A JP 23753690 A JP23753690 A JP 23753690A JP H04116104 A JPH04116104 A JP H04116104A
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- Japan
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- molded body
- sublimable substance
- binder
- sintering
- degreasing
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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。
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、金属粉末を射出成形法、押し出し成形法等に
より成形し、得られた焼結用成形体を加熱焼結して焼結
物品を得る粉末冶金技術に関し、特に形成される成形体
および焼結物品の製造方法に関するものである。
より成形し、得られた焼結用成形体を加熱焼結して焼結
物品を得る粉末冶金技術に関し、特に形成される成形体
および焼結物品の製造方法に関するものである。
従来、粉末を焼結し、様々な形状を得る方法では、プレ
ス成形、押し出し成形法や射出成形法が知られている。
ス成形、押し出し成形法や射出成形法が知られている。
このなかでも射出成形法は３次元的複雑形状が容易に成
形可能で、従来、精密鋳造法や機械加工法で生産されて
きた小重量の製品は、低コストで大量生産が可能なため
、近年金属粉末、セラミックス粉末を問わず発展してき
ている。このような状況下で、バインダを除去する工程
いわゆる脱脂工程が必要な成形法では、脱脂工程でバイ
ンダの膨張による成形体の破損の防止、あるいは焼結温
度まで成形体の形状保持を可能とするなどの目的で、多
種多様なバインダを組み合わせて使用している。
形可能で、従来、精密鋳造法や機械加工法で生産されて
きた小重量の製品は、低コストで大量生産が可能なため
、近年金属粉末、セラミックス粉末を問わず発展してき
ている。このような状況下で、バインダを除去する工程
いわゆる脱脂工程が必要な成形法では、脱脂工程でバイ
ンダの膨張による成形体の破損の防止、あるいは焼結温
度まで成形体の形状保持を可能とするなどの目的で、多
種多様なバインダを組み合わせて使用している。
この目的に適するバインダとしては、加熱減量の順に、
２００°Ｃまでに９０％以上減量してしまうジエチルツ
クレート（以下ＤＥＰと称する）、ジブチルフタレート
、２５０°Ｃまでに９０％以上減量してしまうパラフィ
ンワックス（以下ＰＷと称する）、ステアリン酸、３０
０°Ｃまでに９０％以上減量してしまうポリブチルメタ
アクリレート、ポリスチレン（以下ＰＳと称する）、３
５０°Ｃまでに９０％以上減量してしまうエチレン−酢
酸ビニル共重合体（以下ＥＶＡと称する）、ポリエチレ
ンなどが知られている。
２００°Ｃまでに９０％以上減量してしまうジエチルツ
クレート（以下ＤＥＰと称する）、ジブチルフタレート
、２５０°Ｃまでに９０％以上減量してしまうパラフィ
ンワックス（以下ＰＷと称する）、ステアリン酸、３０
０°Ｃまでに９０％以上減量してしまうポリブチルメタ
アクリレート、ポリスチレン（以下ＰＳと称する）、３
５０°Ｃまでに９０％以上減量してしまうエチレン−酢
酸ビニル共重合体（以下ＥＶＡと称する）、ポリエチレ
ンなどが知られている。
〔発明が解決しようとする課Ｂ］
脱脂工程においては、上述したようにバインダの膨張に
よる成形体の破損の防止、あるいは焼結温度まで成形体
の形状保持を可能とする必要がある。このため、バイン
ダの急激な膨張、蒸発、分解による成形体の破損を避け
るために通常５０℃／Ｈｒ以下、好ましくは１０℃／Ｈ
ｒ以下の極めて緩やかな昇温速度で加熱している。
よる成形体の破損の防止、あるいは焼結温度まで成形体
の形状保持を可能とする必要がある。このため、バイン
ダの急激な膨張、蒸発、分解による成形体の破損を避け
るために通常５０℃／Ｈｒ以下、好ましくは１０℃／Ｈ
ｒ以下の極めて緩やかな昇温速度で加熱している。
例えば１０°（：／ｌｌｒ昇温速度の場合、脱脂温度が
５００°Ｃだと脱脂温度に到達するのに５０時間を要し
ていて、生産性が著しく低いという問題点があった。
５００°Ｃだと脱脂温度に到達するのに５０時間を要し
ていて、生産性が著しく低いという問題点があった。
また、ショウノウ等の昇華性物質を混合して脱脂を促進
することが特開平２−４３８４４３号等に開示されてい
るが、この場合脱脂は早く完了するが、バインダの膨張
による成形体の破損は避けられず、昇温速度を上げるこ
とはできない。
することが特開平２−４３８４４３号等に開示されてい
るが、この場合脱脂は早く完了するが、バインダの膨張
による成形体の破損は避けられず、昇温速度を上げるこ
とはできない。
本発明の目的は、脱脂速度を上げても成形体の破損等が
発生せず脱脂時間を短縮できる焼結用成形体および焼結
物品の製造方法を提供することである。
発生せず脱脂時間を短縮できる焼結用成形体および焼結
物品の製造方法を提供することである。
本発明は、金属粉末とバインダと３−１５重量％の常温
で固体の昇華性物質を含有してなる焼結用成形体である
。
で固体の昇華性物質を含有してなる焼結用成形体である
。
３−１５重量％昇華性物質を含有することにより、脱脂
処理の前にこの昇華性物質を除去することによって、成
形体を、昇華性物質の体積分、多孔質体とすることがで
きる。このような多孔質体を形成するように昇華性物質
の範囲を特定したのが本発明の最大の特徴である。
処理の前にこの昇華性物質を除去することによって、成
形体を、昇華性物質の体積分、多孔質体とすることがで
きる。このような多孔質体を形成するように昇華性物質
の範囲を特定したのが本発明の最大の特徴である。
この空孔のおかげで、急加熱しても、バインダが流れ出
る体積が確保できているので成形体に割れ膨れ等の異常
は認められない。この昇華性物質が、３重量％未満であ
ると、常温で真空処理を施しても、その体積が小さすぎ
るために実質的な効果は得られず、１５重量％を越える
と空孔の体積が大きすぎ、焼結晶の寸法精度が著しく低
下するため、この範囲に限定した。
る体積が確保できているので成形体に割れ膨れ等の異常
は認められない。この昇華性物質が、３重量％未満であ
ると、常温で真空処理を施しても、その体積が小さすぎ
るために実質的な効果は得られず、１５重量％を越える
と空孔の体積が大きすぎ、焼結晶の寸法精度が著しく低
下するため、この範囲に限定した。
昇華性物質としては、ショウノウ、ナフタリン、ジクロ
ルベンゼン、アダマンタン、トリメチレンノルボルナン
等昇華性の高いものなら何でも良い。
ルベンゼン、アダマンタン、トリメチレンノルボルナン
等昇華性の高いものなら何でも良い。
また、本発明は金属粉末に成形用バインダに加え、昇華
性物質を３−１５重量％含有させた成形体を、５０ ｔ
ｏｒｒより低い圧力で真空処理を施すことにより、前記
昇華性物質を昇華させてから、脱脂処理を行い、その後
焼結を行うことを特徴とする焼結部品の製造方法である
。
性物質を３−１５重量％含有させた成形体を、５０ ｔ
ｏｒｒより低い圧力で真空処理を施すことにより、前記
昇華性物質を昇華させてから、脱脂処理を行い、その後
焼結を行うことを特徴とする焼結部品の製造方法である
。
昇華性物質は成形体を多孔質にするためのものであり、
バインダの膨張を起こさせないためには、脱脂のために
加熱する前に昇華させてしまう必要がある。このために
は５ Ｑ ｔｏｒｒに以下の圧力に減圧する真空処理が
利用できる。
バインダの膨張を起こさせないためには、脱脂のために
加熱する前に昇華させてしまう必要がある。このために
は５ Ｑ ｔｏｒｒに以下の圧力に減圧する真空処理が
利用できる。
これにより、７０°（：／Ｈｒ以上の昇温速度でも成形
体を破損することなく、脱脂処理が可能となる。
体を破損することなく、脱脂処理が可能となる。
また、真空処理の後、メチレンクロライド、アセトン等
の有機溶剤に浸漬すると、成形体は昇華性物質が昇華し
、多孔質になっているため、有機溶剤は成形体内部まで
良く浸透し、バインダの一部を短時間で溶出させ、多孔
質化が促進されるので更に昇温速度を早くすることがで
きる。
の有機溶剤に浸漬すると、成形体は昇華性物質が昇華し
、多孔質になっているため、有機溶剤は成形体内部まで
良く浸透し、バインダの一部を短時間で溶出させ、多孔
質化が促進されるので更に昇温速度を早くすることがで
きる。
〔実施例〕
本発明の実施例について説明する。なお、本発明は、以
下の実施例によって限定されるものではない。
下の実施例によって限定されるものではない。
（実施例１）
平均粒径７．４μｍの５ＵＳ３０４Ｌ水アトマイズ粉を
原料粉末とし、バインダは、アククティックポリプロピ
レン２．３重量部（以下特に断らない限り重量部とする
）、ＥＶＡｌ、５部、Ｐ Ｓ Ｏ，７部、Ｐ Ｗ １．
２部、Ｄ Ｅ Ｐ １．０部、昇華性物質はジクロルベ
ンゼンを１０．０部、加圧型ニーダを使用して混練しコ
ンパウンドとした。このコンパウンドを２５°Ｃに保持
した金型内にシリンダ温度９５°Ｃ１射出圧力９． Ｉ
Ｇ Ｐ ａで肉厚５［［１ＩＩｌ、長さ２０Ｉｎ［［
ｌ、幅６ｍｍの形状に射出成形した。この射出成形体を
、３ Ｑ ｔｏｒｒの真空炉中で１時間保持する真空処
理を行い、昇華性物質のジクロルベンゼンが減量したの
を確認した。減量が確認された成形体を、水素雰囲気中
で、平均１０℃／Ｈｒの昇温速度で６００°Ｃの脱脂を
行った。その後、１２５０°Ｃ１１Ｏ−４ｔｏｒｒの真
空炉中で焼結を行い、目的の焼結体を得た。得られた焼
結体の相対密度は９７％で、割れ膨れ等の欠陥はなく良
好であった。
原料粉末とし、バインダは、アククティックポリプロピ
レン２．３重量部（以下特に断らない限り重量部とする
）、ＥＶＡｌ、５部、Ｐ Ｓ Ｏ，７部、Ｐ Ｗ １．
２部、Ｄ Ｅ Ｐ １．０部、昇華性物質はジクロルベ
ンゼンを１０．０部、加圧型ニーダを使用して混練しコ
ンパウンドとした。このコンパウンドを２５°Ｃに保持
した金型内にシリンダ温度９５°Ｃ１射出圧力９． Ｉ
Ｇ Ｐ ａで肉厚５［［１ＩＩｌ、長さ２０Ｉｎ［［
ｌ、幅６ｍｍの形状に射出成形した。この射出成形体を
、３ Ｑ ｔｏｒｒの真空炉中で１時間保持する真空処
理を行い、昇華性物質のジクロルベンゼンが減量したの
を確認した。減量が確認された成形体を、水素雰囲気中
で、平均１０℃／Ｈｒの昇温速度で６００°Ｃの脱脂を
行った。その後、１２５０°Ｃ１１Ｏ−４ｔｏｒｒの真
空炉中で焼結を行い、目的の焼結体を得た。得られた焼
結体の相対密度は９７％で、割れ膨れ等の欠陥はなく良
好であった。
（実施例２）
実施例１と同様に作成した成形体を昇温速度を平均７０
℃／Ｈｒに変え実施例１と同様の６００°Ｃの脱脂を行
った。その後、１２５０ ’Ｃ１１０−′ｔｏｒｒの真
空炉中で焼結を行い、目的の焼結体を得た。得られた焼
結体の相対密度は９７％で、割れ膨れ等の欠陥はなく良
好であった。
℃／Ｈｒに変え実施例１と同様の６００°Ｃの脱脂を行
った。その後、１２５０ ’Ｃ１１０−′ｔｏｒｒの真
空炉中で焼結を行い、目的の焼結体を得た。得られた焼
結体の相対密度は９７％で、割れ膨れ等の欠陥はなく良
好であった。
（実施例３）
実施例１と同様に作成した成形体を、実施例１と同様の
真空処理を行った。得られた成形体を、メチレンクロラ
イド中で出力４５ＫＨｚの超音波洗浄を１０分間行い、
使用したバインダの１５％の減量が確認された。減量が
確認された成形体を、水素雰囲気中で、平均１０°Ｃ／
Ｉｌｒの昇温速度で６００°Ｃの脱脂を行った。その後
、１２５０ ”Ｃ１１０−’ｔｏｒｒの真空炉中で焼結
を行い、目的の焼結体を得た。得られた焼結体の相対密
度は９７％で、割れ膨れ等の欠陥はなく良好であった。
真空処理を行った。得られた成形体を、メチレンクロラ
イド中で出力４５ＫＨｚの超音波洗浄を１０分間行い、
使用したバインダの１５％の減量が確認された。減量が
確認された成形体を、水素雰囲気中で、平均１０°Ｃ／
Ｉｌｒの昇温速度で６００°Ｃの脱脂を行った。その後
、１２５０ ”Ｃ１１０−’ｔｏｒｒの真空炉中で焼結
を行い、目的の焼結体を得た。得られた焼結体の相対密
度は９７％で、割れ膨れ等の欠陥はなく良好であった。
（実施例４）
実施例３と同様に得られた成形体を昇温速度を平均２０
０℃／Ｈｒに変え実施例３と同様の６００°Ｃの脱脂を
行った。その後、１２５０°Ｃ１１０ｔｏｒｒの真空炉
中で焼結を行い、目的の焼結体を得た。得られた焼結体
の相対密度は９７％で、割れ膨れ等の欠陥はなく良好で
あった。
０℃／Ｈｒに変え実施例３と同様の６００°Ｃの脱脂を
行った。その後、１２５０°Ｃ１１０ｔｏｒｒの真空炉
中で焼結を行い、目的の焼結体を得た。得られた焼結体
の相対密度は９７％で、割れ膨れ等の欠陥はなく良好で
あった。
本発明によれば、焼結体を得る際に必要である脱脂工程
の昇温速度を上げても、成形体に破損等が起こらないた
め、脱脂工程に要する時間が著しく短縮でき、生産性が
向上できる。
の昇温速度を上げても、成形体に破損等が起こらないた
め、脱脂工程に要する時間が著しく短縮でき、生産性が
向上できる。
Claims (4)
- （１）金属粉末とバインダと３−１５重量％の常温で固
体の昇華性物質を含有してなる焼結用成形体。 - （２）金属粉末に成形用バインダに加え、昇華性物質を
３−１５重量％含有させた成形体を、５０ｔｏｒｒより
低い圧力で真空処理を施すことにより、前記昇華性物質
を昇華させてから、脱脂処理を行い、その後焼結を行う
ことを特徴とする焼結部品の製造方法。 - （３）前記昇華性物質を昇華させた後、有機溶剤に浸漬
し、バインダの一部を溶融させてから、脱脂処理を行う
ことを特徴とする請求項２に記載の焼結部品の製造方法
。 - （４）脱脂処理は平均７０℃／Ｈｒ以上の昇温速度で加
熱する工程を含むことを特徴とする請求項２ないし３に
記載の焼結物品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23753690A JPH04116104A (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 焼結用成形体および焼結部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23753690A JPH04116104A (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 焼結用成形体および焼結部品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04116104A true JPH04116104A (ja) | 1992-04-16 |
Family
ID=17016794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23753690A Pending JPH04116104A (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 焼結用成形体および焼結部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04116104A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH062011A (ja) * | 1992-06-24 | 1994-01-11 | Agency Of Ind Science & Technol | 粉末成形品の製造法 |
| WO2006035846A1 (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-06 | Dainippon Ink And Chemicals, Inc. | 多孔質金属焼結体の製造方法 |
| US7585348B2 (en) | 2004-03-08 | 2009-09-08 | Battelle Memorial Institute | Feedstock composition for powder metallurgy forming of reactive metals |
| US7883662B2 (en) | 2007-11-15 | 2011-02-08 | Viper Technologies | Metal injection molding methods and feedstocks |
| US8124187B2 (en) | 2009-09-08 | 2012-02-28 | Viper Technologies | Methods of forming porous coatings on substrates |
| JP2014221945A (ja) * | 2006-02-17 | 2014-11-27 | バイオメト マニファクチャリング エルエルシーＢｉｏｍｅｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ＬＬＣ | 多孔性金属インプラントの形成方法 |
-
1990
- 1990-09-07 JP JP23753690A patent/JPH04116104A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH062011A (ja) * | 1992-06-24 | 1994-01-11 | Agency Of Ind Science & Technol | 粉末成形品の製造法 |
| US7585348B2 (en) | 2004-03-08 | 2009-09-08 | Battelle Memorial Institute | Feedstock composition for powder metallurgy forming of reactive metals |
| US7585458B2 (en) | 2004-03-08 | 2009-09-08 | Battelle Memorial Institute | Method of using a feedstock composition for powder metallurgy forming of reactive metals |
| US7691174B2 (en) * | 2004-03-08 | 2010-04-06 | Battelle Memorial Institute | Feedstock composition and method of using same for powder metallurgy forming a reactive metals |
| WO2006035846A1 (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-06 | Dainippon Ink And Chemicals, Inc. | 多孔質金属焼結体の製造方法 |
| GB2435006A (en) * | 2004-09-30 | 2007-08-15 | Dainippon Ink & Chemicals | Process for producing porous sintered metal |
| JP2014221945A (ja) * | 2006-02-17 | 2014-11-27 | バイオメト マニファクチャリング エルエルシーＢｉｏｍｅｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ＬＬＣ | 多孔性金属インプラントの形成方法 |
| US7883662B2 (en) | 2007-11-15 | 2011-02-08 | Viper Technologies | Metal injection molding methods and feedstocks |
| US8124187B2 (en) | 2009-09-08 | 2012-02-28 | Viper Technologies | Methods of forming porous coatings on substrates |
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