JPH04179501A - 粉末射出成形方法における置き中子の除去方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は粉末射出成形方法における置き中子の除去方法
にかかわるもので、とくにその内部に複雑な形状の空洞
を有する製品を製造する粉末射出成形方法における置き
中子の除去方法に関するものである。

［従来の技術］ 近年、プラスチックの射出成形の技術がセラミックス粉
末や金属粉末の射出成形へと発展し、各種の分野にわた
る部品がセラミックス粉末や金属粉末の射出成形により
製作されている。

こうした粉末射出成形においては、金属等の微粒子から
なる粉末を有機材料（ワックス、ポリエチレンなどの樹
ｎ）などの結合剤（バインダー）とともに加熱混練して
混練体を得る。この混練体をプラスチックの場合と同様
に射出成形機を用いて所定の型に射出成形し、グリーン
体と呼ばれる粉末射出成形体を得る。

このグリーン体にはバインダーが含まれているので、た
とえば加熱によりこのバインダーを抜き出す必要がある
。こうした加熱工程などによりバインダーを抜き出すこ
と（脱バインダー）を脱脂と称している。

脱脂後の粉末射出成形体である脱脂体（ブラウン体）を
焼成あるいは焼結し、バインダーの抜けた後の無数の空
間を埋めて、相似形の収縮した焼結体となった最終製品
を得る。

しかして、その内部に空洞を有する製品を製造するにあ
たっては、射出成形用の金型内に中子を置いた状態でこ
の混練体を射出成形することによりグリーン体とし、こ
のグリーン体から当該中子を除去し、さらにこのグリー
ン体をたとえば加熱することにより脱脂することとなる
。

上記空洞が製品の外部と連通する直線形状である場合に
は、中子としてスライド部材を有する金型を採用するた
め、型開き時にこのスライド部材を除去し、直線形状の
空洞を有するグリーン体を得る。

一方、直線形状ではあフてもこ九らが複雑に連結してい
る空洞、曲線形状の空洞、あるいはその他の複雑な形状
の空洞の場合には、スライド部材を除去することが事実
上不可能であり、従来はグリーン体を成形したのち、あ
るいは焼結体の状態で後加工を行っていた。

粉末射出成形方法は、機械加工に比較して一般に作業性
が良好で、大量生産に適しているが。

上述のような後加工が必要な場合には、作業性が低下す
るという問題がある。

こうした問題を解決するために、特願平１−２２０２６
０号による方法が提案されている。この方法は、加熱に
より揮発可能な材料から置き中子を作成し、脱脂工程に
おいてバインダーと一緒にこの置き中子も除去しようと
するものである。

しかしながら、こうした加熱による置き中子の除去方法
においては、グリーン体の割れや膨れ等の欠陥を生じさ
せないように加熱時の昇温速度を非常に遅くする必要が
あるため、バインダーの除去に必要な時間よりもはるか
に長い脱脂時間を必要とするという別の問題がある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は以上のような諸問題にかんがみてなされたもの
で、その内部に複雑な形状の空洞を有する製品を製造す
る場合に、従来の機械加工等による作業性の悪さを解決
するとともに、加熱処理による置き中子の除去に多大な
時間を要するという問題を解決し、この置き中子を容易
に除去可能とした、任意の形状の製品を比較的容易に得
ることができるという粉末射出成形方法の長所を活かす
ことができる粉末射出成形方法における置き中子の除去
方法を提供することを課題とする。

［ｌｌｌＩ題を解決するための手段］ すなわち本発明は、セラミックス粉末や金属粉末などの
材料粉体にバインダーを混練することにより混練体とし
、射出成形用の金型内に置き中子を置いた状態でこの混
練体を射出成形することによりグリーン体とし、このグ
リーン体から上記置き中子を除去し、さらにこのグリー
ン体をａｎ・焼成する粉末射出成形方法における置き中
子の除去方法であって、上記置き中子の材料として、有
機溶剤に可溶な樹脂を採用し、上記グリーン体をこの有
機溶剤に浸漬することによりこの置き中子を溶解させ、
これを除去することを特徴とする粉末射出成形方法にお
ける置き中子の除去方法である。

上記有機溶剤としては、塩化メチレン、トリクロルエタ
ン等のハロゲン化炭化水素、あるいはアセトン等のケト
ン類等が望ましい。

上記置き中子の材料としては、アクリル、ポリスチレン
もしくはポリアセタール、あるいはこれらの混合物であ
ることが望ましい。

さらに、置き中子の内部には外部と連通ずる溶剤通路を
形成することにより上記有機溶剤との接触面積を多くし
て、置き中子の溶解を促進させることが望ましい。

［作用コ 本発明による粉末射出成形方法における置き中子の除去
方法においては、置き中子の材料として、有機溶剤に可
溶な樹脂を採用し、置き中子を組み合わせた状態で射出
成形したグリーン体をこの有機溶剤に浸漬することによ
り置き中子を溶解させ、これを除去することとしたため
、つぎの脱脂工程を短時間で行うことが可能となり、複
雑な内部形状ないしは空洞を有する製品を比較的容易か
つ低コストで、さらに不良品を少なく製造することが可
能となる。

なお、通常のスライド部材を有する金型では直線的な形
状の空洞しか形成することができなかったが、本発明に
より複雑な形状の空洞を有する製品の製造が可能となる
だけではなく、金型を単純な形状とすることができるた
め、製作費を低減させることができる。

［実施例］ つぎに本発明の一実施例を説明する。

セラミックス材料粉末としてたとえばアルミナ粉末を用
いて、第１図および第２図に示すような成形品１を製造
するものとする。この成形品１は外径は円柱状で、その
内部に第２図に示すような複雑な空洞２を有する。

置き中子３は、上記空洞２の雄型形状のものであり、た
とえばアクリル樹脂によりこれを第３図および第４図に
示すように形成する。なお、その中央に外部と連通ずる
溶剤通路４を形成しである。

射出成形にあたって、第５図に示すような射出成形用の
金型５内に置き中子３を配置し、上記アルミナ粉末とバ
インダーとの混練体を射出成形して置き中子３を含んだ
状態のグリーン体６とする。このグリーン体６の外径は
たとえば２０　ｍ　ｍである。

第６図に示すように、このグリーン体６を有機溶剤７た
とえば塩化メチレン中に浸漬し、室温的２５℃で１０時
間経過後、グリーン体６を取り出したところ、置き中子
３は完全に除去されていた。

つぎに加熱炉内に置いて４５時間かけて脱脂を行い、続
いて焼成を行ったところ、欠陥のない成形品１が得られ
た。

比較例として、上記有機溶剤７による置き中子３の除去
を行わなかったものを同じ条件で脱脂したところ、グリ
ーン体６に割れが発生した。この理由としては、置き中
子３がその分解温度に達したとき激しく分解ガスを発生
するため、外方に向かう圧力が発生したためと考えられ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、置き中子を有機溶
剤により溶解することとしたので、次工程の脱脂時間を
短縮可能であるとともに、コストの低減および不良率の
低減を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による粉末射出成形方法における置き中
子の除去方法を説明するための成形品１の斜視図、 第２図は同、成形品１の縦新面図、 第３図は同、置き中子３の斜視図、 第４図は同、置き中子３の縦断面図。 第５図は同、射出成形用の金型５に置き中子３を配置し
た状態の断面図、 第６図は同、グリーン体６を有機溶剤７内に浸漬した状
態の断面図である。 １・・・・・・成形品 ２　、、、、、、複雑な形状の空洞 ３・・・・・・置き中子 ４　、、、、、、溶剤通路 ５　、、、、、、射出成形用の金型 ６　、、、、、、グリーン体 ７、、、、、、有機溶剤 特許出願人　住友重機械工業株式会社 復代理人　弁理士　池澤　寛

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）材料粉体にバインダーを混練することにより混練
   体とし、射出成形用の金型内に置き中子を置いた状態で
   この混練体を射出成形することによりグリーン体とし、
   このグリーン体から前記置き中子を除去し、さらにこの
   グリーン体を脱脂・焼成する粉末射出成形方法における
   置き中子の除去方法であつて、 前記置き中子の材料として、有機溶剤に可溶な樹脂を採
   用し、 前記グリーン体をこの有機溶剤に浸漬することによりこ
   の置き中子を溶解させ、これを除去することを特徴とす
   る粉末射出成形方法における置き中子の除去方法。
2. （２）前記有機溶剤が、塩化メチレン、トリクロルエタ
   ン等のハロゲン化炭化水素、あるいはアセトン等のケト
   ン類であることを特徴とする請求項（１）記載の粉末射
   出成形方法における置き中子の除去方法。
3. （３）前記置き中子の材料が、アクリル、ポリスチレン
   もしくはポリアセタール、あるいはこれらの混合物であ
   ることを特徴とする請求項（１）記載の粉末射出成形方
   法における置き中子の除去方法。