JPH04243977A - 中空焼結製品の製造法 - Google Patents
中空焼結製品の製造法Info
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- JPH04243977A JPH04243977A JP3029577A JP2957791A JPH04243977A JP H04243977 A JPH04243977 A JP H04243977A JP 3029577 A JP3029577 A JP 3029577A JP 2957791 A JP2957791 A JP 2957791A JP H04243977 A JPH04243977 A JP H04243977A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焼結時における撓みや
変形を防止して寸法精度の高い製品を得ることができる
中空焼結製品の製造法に関するものである。
変形を防止して寸法精度の高い製品を得ることができる
中空焼結製品の製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】セラミックスや焼結金属などの中空焼結
製品の製造法としては、泥漿を目的とする形状の鋳込母
型に流し込んで成形するスリップキャスティング法で成
形後乾燥、焼結するのが一般的である。
製品の製造法としては、泥漿を目的とする形状の鋳込母
型に流し込んで成形するスリップキャスティング法で成
形後乾燥、焼結するのが一般的である。
【０００３】ところが、この方法で形状が複雑な中空製
品や金属粉末、金属とセラミックスとの混合粉末を材料
とする比重の大きい中空製品、特に、比重が４以上の形
状が複雑な中空製品を製造する場合においては、中空素
地体が前記乾燥工程で自重により撓んだり焼結工程で軟
化により変形を生じたりして寸法通りの最終製品が得ら
れないという問題点があった。また、変形等を予測して
それに見合った中空素地体を成形することも試みられて
いるが、トライアンドエラー方式であり長時間要するう
えに寸法通りの製品を得ることも極めて困難であった。
品や金属粉末、金属とセラミックスとの混合粉末を材料
とする比重の大きい中空製品、特に、比重が４以上の形
状が複雑な中空製品を製造する場合においては、中空素
地体が前記乾燥工程で自重により撓んだり焼結工程で軟
化により変形を生じたりして寸法通りの最終製品が得ら
れないという問題点があった。また、変形等を予測して
それに見合った中空素地体を成形することも試みられて
いるが、トライアンドエラー方式であり長時間要するう
えに寸法通りの製品を得ることも極めて困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
従来の問題点を解決して、形状が複雑な中空製品や金属
粉末のような比重の大きい中空製品であっても前記のよ
うな撓みや変形を防止し、寸法精度の高い製品を得るこ
とができる中空焼結製品の製造法を提供することを目的
として完成されたものである。
従来の問題点を解決して、形状が複雑な中空製品や金属
粉末のような比重の大きい中空製品であっても前記のよ
うな撓みや変形を防止し、寸法精度の高い製品を得るこ
とができる中空焼結製品の製造法を提供することを目的
として完成されたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明に係る中空焼結製品の製造法は、ス
リップキャスティング法により成形された中空素地体の
キャビティ部をその開口部より装入されて該中空素地体
の焼結収縮とともに収縮する耐火性充填材で満たして焼
結後前記耐火性充填材を前記開口部より排除することを
特徴とするものである。
めになされた本発明に係る中空焼結製品の製造法は、ス
リップキャスティング法により成形された中空素地体の
キャビティ部をその開口部より装入されて該中空素地体
の焼結収縮とともに収縮する耐火性充填材で満たして焼
結後前記耐火性充填材を前記開口部より排除することを
特徴とするものである。
【０００６】本発明においては、先ずスリップキャステ
ィング法により所定肉厚の中空素地体を成形後、該中空
素地体をなるべく鋳込母型内に残した状態でそのキャビ
ティ部に開口部より耐火性充填材を満たし、乾燥後脱型
してこれを内部に耐火性充填材が装入されたままの状態
で常法により焼結し、最後にキャビティ部内の耐火性充
填材を開口部より排除して製品とするものであって、耐
火性充填材としては中空素地体のキャビティ部に開口部
より挿入することが容易で且つ乾燥工程において中空素
地体の自重による撓みを防止するに十分な支持力を発揮
することができるうえに、焼結工程における中空素地体
の収縮に対応して収縮可能なものが使用される。このよ
うな耐火性充填材を用いることにより、複雑な形状や金
属粉末のような比重の大きい粉体を用いた中空製品であ
っても、乾燥工程における中空素地体の自重による撓み
を防止して所定通りの寸法を維持することができ、また
、焼結工程においても軟化による変形を防止して所定寸
法通りの製品を得ることができることとなる。
ィング法により所定肉厚の中空素地体を成形後、該中空
素地体をなるべく鋳込母型内に残した状態でそのキャビ
ティ部に開口部より耐火性充填材を満たし、乾燥後脱型
してこれを内部に耐火性充填材が装入されたままの状態
で常法により焼結し、最後にキャビティ部内の耐火性充
填材を開口部より排除して製品とするものであって、耐
火性充填材としては中空素地体のキャビティ部に開口部
より挿入することが容易で且つ乾燥工程において中空素
地体の自重による撓みを防止するに十分な支持力を発揮
することができるうえに、焼結工程における中空素地体
の収縮に対応して収縮可能なものが使用される。このよ
うな耐火性充填材を用いることにより、複雑な形状や金
属粉末のような比重の大きい粉体を用いた中空製品であ
っても、乾燥工程における中空素地体の自重による撓み
を防止して所定通りの寸法を維持することができ、また
、焼結工程においても軟化による変形を防止して所定寸
法通りの製品を得ることができることとなる。
【０００７】なお、前記の焼結工程において、耐火性充
填材を焼成用基台上に載せられた変形の発生しやすい中
空素地体の所要箇所と該焼成用基台との間に介在させた
後記する耐火性充填材と同種の耐火性支持材で支持させ
ておくことにより中空素地体の焼成用基台上への固定を
的確化するとともに焼結時における軟化変形を防止して
おけば、より寸法精度の高い製品を得ることができるこ
ととなる。
填材を焼成用基台上に載せられた変形の発生しやすい中
空素地体の所要箇所と該焼成用基台との間に介在させた
後記する耐火性充填材と同種の耐火性支持材で支持させ
ておくことにより中空素地体の焼成用基台上への固定を
的確化するとともに焼結時における軟化変形を防止して
おけば、より寸法精度の高い製品を得ることができるこ
ととなる。
【０００８】また、前記耐火性充填材としては、例えば
アルミナ繊維よりなるセラミックウールのようなセラミ
ックス繊維やロックウールのような繊維状のものの外に
セラミックペーパーなどのシート状のものが開口部より
の装脱上便利なものであるが、前記のような繊維状また
はシート状の耐火性充填材でも装入を行い難い複雑な形
状の中空素地体に対しては鋳造用発泡石膏のような発泡
石膏のスラリーをキャビティ部に流し込んで発泡させる
ようにしてもよく、この場合にはスラリー中の水分が中
空素地体内に浸透して中空素地体の形状を崩すおそれも
あるため、中空素地体のキャビティ部内面に溶剤系プラ
スチックスなどの非水溶性フィルム層を設けるなど適当
な保護膜を形成しておくことが好ましい。
アルミナ繊維よりなるセラミックウールのようなセラミ
ックス繊維やロックウールのような繊維状のものの外に
セラミックペーパーなどのシート状のものが開口部より
の装脱上便利なものであるが、前記のような繊維状また
はシート状の耐火性充填材でも装入を行い難い複雑な形
状の中空素地体に対しては鋳造用発泡石膏のような発泡
石膏のスラリーをキャビティ部に流し込んで発泡させる
ようにしてもよく、この場合にはスラリー中の水分が中
空素地体内に浸透して中空素地体の形状を崩すおそれも
あるため、中空素地体のキャビティ部内面に溶剤系プラ
スチックスなどの非水溶性フィルム層を設けるなど適当
な保護膜を形成しておくことが好ましい。
【０００９】
【実施例１】図１に示されるように、内径３５ｍｍの管
継手製作用の鋳込母型内に平均粒度が８．５６μのステ
ンレス（ＳＵＳ−３１６）粉末１００ｇ、アルギン酸ア
ンモニウム０．３ｇ、水１７ｇを配合したスラリーを流
し込みスリップキャスティング法により厚さ３ｍｍの中
空素地体１を形成し、排泥後に中空素地体１を鋳込母型
に残したまま中空素地体１のキャビティ部内に開口部よ
り耐火性充填材としてのセラミックウール３を充填して
４５℃で８時間乾燥した。その後、中空素地体１を焼成
用基台２上へ置き、両者の空隙部にもセラミックウール
を耐火性支持材４として充填するとともに該耐火性支持
材４の形状保持のために該耐火性支持材４としてのセラ
ミックウールの外側部分には水ガラスを含浸して中空素
地体１を固定し、真空焼成炉内で１３００℃、６０分保
持して焼結した後真空焼成炉から取り出し、キャビティ
部内において中空素地体１とは一体化されることのない
耐火性充填材としてのセラミックウール３を前記開口部
より引き出したところ、何等撓みや変形を生じることな
く寸法通りの管継手製品を得ることができた。
継手製作用の鋳込母型内に平均粒度が８．５６μのステ
ンレス（ＳＵＳ−３１６）粉末１００ｇ、アルギン酸ア
ンモニウム０．３ｇ、水１７ｇを配合したスラリーを流
し込みスリップキャスティング法により厚さ３ｍｍの中
空素地体１を形成し、排泥後に中空素地体１を鋳込母型
に残したまま中空素地体１のキャビティ部内に開口部よ
り耐火性充填材としてのセラミックウール３を充填して
４５℃で８時間乾燥した。その後、中空素地体１を焼成
用基台２上へ置き、両者の空隙部にもセラミックウール
を耐火性支持材４として充填するとともに該耐火性支持
材４の形状保持のために該耐火性支持材４としてのセラ
ミックウールの外側部分には水ガラスを含浸して中空素
地体１を固定し、真空焼成炉内で１３００℃、６０分保
持して焼結した後真空焼成炉から取り出し、キャビティ
部内において中空素地体１とは一体化されることのない
耐火性充填材としてのセラミックウール３を前記開口部
より引き出したところ、何等撓みや変形を生じることな
く寸法通りの管継手製品を得ることができた。
【００１０】
【実施例２】図２に示されるように、実施例１と同様の
鋳込母型を用いて平均粒度５．３μのソフトフェライト
１００ｇ、ポリアクリル酸アンモン０．３ｇ、アクリル
酸アクリルアマイド共重合体０．１ｇ、水２５ｇを配合
したスラリーを流し込みスリップキャスティング法によ
り厚さ３ｍｍの中空素地体１を形成し、排泥後に中空素
地体１を鋳込母型に残したまま中空素地体１のキャビテ
ィ部内に開口部より耐火性充填材としてのアルミナペー
パー５を充填して４５℃で８時間乾燥した。その後、中
空素地体１を焼成用基台２上へ置き、両者の空隙部にも
アルミナペーパーおよびアルミナ粉末を耐火性支持材４
および第２の耐火性支持材４ａとして充填して中空素地
体１を固定し、窒素ガス焼成炉内で１３８０℃、６０分
保持して焼結した後窒素ガス焼成炉から取り出し、キャ
ビティ部内において中空素地体１とは一体化されること
のないアルミナペーパー５を前記開口部よりキャビティ
部内のアルミナペーパー５を引き出したところ、何等撓
みや変形を生じることなく寸法通りの管継手製品を得る
ことができた。
鋳込母型を用いて平均粒度５．３μのソフトフェライト
１００ｇ、ポリアクリル酸アンモン０．３ｇ、アクリル
酸アクリルアマイド共重合体０．１ｇ、水２５ｇを配合
したスラリーを流し込みスリップキャスティング法によ
り厚さ３ｍｍの中空素地体１を形成し、排泥後に中空素
地体１を鋳込母型に残したまま中空素地体１のキャビテ
ィ部内に開口部より耐火性充填材としてのアルミナペー
パー５を充填して４５℃で８時間乾燥した。その後、中
空素地体１を焼成用基台２上へ置き、両者の空隙部にも
アルミナペーパーおよびアルミナ粉末を耐火性支持材４
および第２の耐火性支持材４ａとして充填して中空素地
体１を固定し、窒素ガス焼成炉内で１３８０℃、６０分
保持して焼結した後窒素ガス焼成炉から取り出し、キャ
ビティ部内において中空素地体１とは一体化されること
のないアルミナペーパー５を前記開口部よりキャビティ
部内のアルミナペーパー５を引き出したところ、何等撓
みや変形を生じることなく寸法通りの管継手製品を得る
ことができた。
【００１１】
【実施例３】図３に示されるように、実施例１と同様の
鋳込母型を用いて平均粒度９．３μの青銅粉末（Ｓｎ１
０．７７％、Ｃｕ８９．２％）１００ｇ、アルギン酸ア
ンモニウム０．２５ｇ、水１７ｇを配合したスラリーを
流し込みスリップキャスティング法により厚さ３ｍｍの
中空素地体１を形成し、排泥後に中空素地体１を鋳込母
型に残したまま中空素地体１のキャビティ部内面に溶剤
系プラスチック（商品名ストリップペイントグリーン
関西ペイント社製）を吹きつけて内面に非水溶性フィ
ルム層よりなる保護膜６を形成後この中へ耐火性充填材
としての発泡石膏のスラリー（例えば焼石膏にセラミッ
ク繊維やタルク粉末などを発泡剤、水とともに加え高速
で均一に攪拌し、硬化乾燥体の比重が０．５の発泡石膏
のスラリー）を開口部より流し込んで１５０℃で８時間
乾燥し、内部に発泡率が高く脆弱な発泡石膏７を充填し
た。 その後、中空素地体１を焼成用基台２上へ置き、両者の
空隙部にも耐火性支持材４としてセラミックウールを充
填して中空素地体１を固定し、真空焼成炉内で９９０℃
、１２０分保持して焼結した後真空焼成炉から取り出し
、スラリーを流し込んだ開口部より焼結により脆弱化し
た発泡石膏７を排除したところ、何等撓みや変形を生じ
ることなく寸法通りの管継手製品を得ることができた。
鋳込母型を用いて平均粒度９．３μの青銅粉末（Ｓｎ１
０．７７％、Ｃｕ８９．２％）１００ｇ、アルギン酸ア
ンモニウム０．２５ｇ、水１７ｇを配合したスラリーを
流し込みスリップキャスティング法により厚さ３ｍｍの
中空素地体１を形成し、排泥後に中空素地体１を鋳込母
型に残したまま中空素地体１のキャビティ部内面に溶剤
系プラスチック（商品名ストリップペイントグリーン
関西ペイント社製）を吹きつけて内面に非水溶性フィ
ルム層よりなる保護膜６を形成後この中へ耐火性充填材
としての発泡石膏のスラリー（例えば焼石膏にセラミッ
ク繊維やタルク粉末などを発泡剤、水とともに加え高速
で均一に攪拌し、硬化乾燥体の比重が０．５の発泡石膏
のスラリー）を開口部より流し込んで１５０℃で８時間
乾燥し、内部に発泡率が高く脆弱な発泡石膏７を充填し
た。 その後、中空素地体１を焼成用基台２上へ置き、両者の
空隙部にも耐火性支持材４としてセラミックウールを充
填して中空素地体１を固定し、真空焼成炉内で９９０℃
、１２０分保持して焼結した後真空焼成炉から取り出し
、スラリーを流し込んだ開口部より焼結により脆弱化し
た発泡石膏７を排除したところ、何等撓みや変形を生じ
ることなく寸法通りの管継手製品を得ることができた。
【００１２】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように本発明
においては、従来の製法では困難とされていた複雑な形
状を有したり比重の大きい粉末を用いたりした中空焼結
製品であっても、、乾燥、焼結時における撓みや変形を
確実に防止して寸法精度の高い製品を簡単かつ効率よく
量産できるものである。よって、本発明は従来の問題点
を一掃した中空焼結製品の製造法として、産業の発展に
寄与するところは極めて大である。
においては、従来の製法では困難とされていた複雑な形
状を有したり比重の大きい粉末を用いたりした中空焼結
製品であっても、、乾燥、焼結時における撓みや変形を
確実に防止して寸法精度の高い製品を簡単かつ効率よく
量産できるものである。よって、本発明は従来の問題点
を一掃した中空焼結製品の製造法として、産業の発展に
寄与するところは極めて大である。
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施例の焼結時の状態を示す一
部切欠正面図である。
部切欠正面図である。
【図２】本発明の第２の実施例の焼結時の状態を示す一
部切欠正面図である。
部切欠正面図である。
【図３】本発明の第３の実施例の焼結時の状態を示す一
部切欠正面図である。
部切欠正面図である。
１ 中空素地体
２ 焼成用基台
３ セラミック繊維
４ 耐火性支持材
５ セラミックペーパー
６ 保護膜
７ 発泡石膏
Claims (7)
- 【請求項１】 スリップキャスティング法により成形
された中空素地体のキャビティ部をその開口部より装入
されて該中空素地体の焼結収縮とともに収縮する耐火性
充填材で満たして焼結後前記耐火性充填材を前記開口部
より排除することを特徴とする中空焼結製品の製造法。 - 【請求項２】 キャビティ部への耐火性充填材の装入
を前記中空素地体が鋳込母型に残された状態で行う請求
項１に記載の中空焼結製品の製造法。 - 【請求項３】 キャビティ部への耐火性充填材の装入
前に中空素地体のキャビティ部内面に保護膜を形成して
おく請求項１または２に記載の中空焼結製品の製造法。 - 【請求項４】 焼結時に焼成用基台上に載せられた中
空素地体の所要箇所を該焼成用基台との間に介在させた
耐火性支持材で支持させておく請求項１または２または
３に記載の中空焼結製品の製造法。 - 【請求項５】 充填材がセラミックス繊維である請求
項１または２または３または４に記載の中空焼結製品の
製造法。 - 【請求項６】 充填材がセラミックペーパーである請
求項１または２または３または４に記載の中空焼結製品
の製造法。 - 【請求項７】 充填材が発泡石膏である請求項１また
は２または３または４に記載の中空焼結製品の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3029577A JP2992098B2 (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 中空焼結製品の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3029577A JP2992098B2 (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 中空焼結製品の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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-
1991
- 1991-01-29 JP JP3029577A patent/JP2992098B2/ja not_active Expired - Lifetime
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