JPH04329802A - 薄肉部品の成形方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄肉部品の粉末射出成
形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、粉末と樹脂材料からなるペレット
を用いて、成形金型にて射出成形して薄肉部品を得る成
形方法が開発されている。この成形方法に関する文献と
して、特開昭５９−１４５１０４号公報がある。この公
報に記載された技術は、円筒形状のコアの内周面形状と
相似の外周形状を有し、焼結時の収縮率を考慮した寸法
からなる中子を、先に射出成形機内に装着した外金型内
に挿入装着し、そして、外金型と中子とによって形成さ
れる射出成形空間に溶融したセラミック粉末と樹脂材料
（バインダー樹脂）との混合物を射出成形し、得られた
成形体を脱バインダー処理し、同時に上記中子を加熱に
より分解消失させ、その後成形体を焼結することにより
所定のロータリートランスコアを得るという製造（成形
）方法である。

【０００３】上記公報に記載の成形方法における粉末と
バインダーとの混練による材料は、成形後脱脂（脱バイ
ンダー処理）、焼結を経てようやく所望の強度にするも
のであり、射出成形後の離型の段階では、極めて塑性変
形しやすいという虞がある。すなわち、通常の技術にお
いては、図５に示すような例えば厚さ０．３ｍ／ｍのリ
ング形状の薄肉部品３０を成形した場合、離型時に金型
と成形部品との嵌合摩擦力により離型抵抗が生じ、大き
く変形してしまうために、従来は、その対策として成形
品を取り出すのに中子を用いている。しかし、この中子
を用いた場合は、上記した問題点（変形）は解決される
が、中子を金型内に挿入し装着するという点と、中子を
別途製作しなければならないという点などでコスト高に
なるという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたもので、通常の粉末成形方法において
は当然クラック、ワレなどが生じてしまう薄肉部品の成
形において中子を用いずに所望の形状と精度に成形する
生産性のよい薄肉部品の成形方法を提供することを目的
とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、粉末射出成形
にて薄肉部品を成形する方法において、一対の成形型に
て樹脂のみからなる樹脂材料で第１の成形品を射出成形
し、前記一対の成形型のいずれか一方の型を交換し、こ
の交換した型と前記第１の成形品とで構成されるキャビ
ティ内にて無機粉末を含有する樹脂からなる混合材料で
第２の成形品を射出成形し、第１と第２の成形品を一体
成形した成形品を前記型から離型したのち、一体成形品
を脱脂、焼結工程を経て金属からなる薄肉部品を得る。

【０００６】

【作用】上記成形方法によれば、第１工程として一対の
成形型にて樹脂のみからなる樹脂材料にて射出成形して
得た第１の成形品と、上記一対の成形型のいずれか一方
の成形型を交換し、この交換した成形型と、上記第１の
成形品とによりキャビティを構成し、そのキャビティ内
に金属を含有した樹脂を射出成形して一体成形した成形
品を得る第２工程と、この第２工程にて成形された成形
品を型から離型した後、脱脂、焼結工程を経ることによ
り変形、クラック、ワレなどが生じない高精度の薄肉部
品が得られる。

【０００７】

【実施例１】本発明の薄肉部品の成形方法の実施例を図
１〜図４に基づいて説明する。図１は、本発明に係わる
成形型による成形方法を説明するための要部を示す断面
図である。図２は、図１に続く工程の成形型による成形
方法の要部を示す断面図である。図３は、図１、図２に
示す成形型により成形された成形品を示す斜視図である
。図４は、離型後の処理工程を経た薄肉成形部品を示す
斜視図である。

【０００８】図に示すように一対の成形金型１の固定上
型２の下端面中央位置には、成形される被成形品の外径
および高さ寸法に対応形成された円径状の凹部５が穿設
されている。また、固定上型２の下端面と接合した可動
下型３の上端面中央位置には、上記固定上型２の凹部５
と対応した高さ寸法に形成され、その内周面間に被成形
品の厚さ寸法を有する空間（キャビティ）４を形成した
円柱形状の突起６を形成している。また、固定上型２の
下端面の凹部５の外周囲近傍には、断面形状が楔形状の
突起７を面上に形成している。この突起７に対し接合構
成する可動下型３の上端面の突起６の周囲近傍、すなわ
ち上記固定上型２の突起７と対応した位置には、突起７
と対応した形状の溝８が形成されて、互いのテーパー面
により精密的に嵌合するように着脱自在に構成されてい
る。

【０００９】また、上記固定上型２の上面には、所望の
間隔を設けて上記キャビティ４内と連通し、樹脂を射出
する通孔１０と１１をそれぞれ穿設した供給口１２と１
３が設けられている。また、上記供給口１２と１３には
、図に示すようにそれぞれにスクリューシリンダ１４と
１５が配設されて所定の樹脂をキャビティ４内に射出す
るように設けられている。

【００１０】また、固定上型２には、図２に示すように
図１に示す可動下型３と入れ代え装着するため、上記可
動下型３と略同一形状に構成された可動下型９が装着さ
れるようになっている。すなわち、可動下型９の上端面
中央位置に形成された成形型突起１６の外径は、図１に
示す可動下型３の突起６より所望の寸法分小径に形成さ
れ、キャビティ（空間）１７が構成されるようになって
いる。更に、可動下型９にはキャビティ内の成型品の離
型時に作動するエジェクタピン１８，１９を貫通構成す
る孔２０と２１が穿設されて、エジェクタピン１８と１
９がそれぞれに挿通構成されている。また可動下型９の
突起１６の周囲近傍には、可動下型３と同様に固定上型
２に設けた断面形状が楔形状の突起７と嵌合する溝２２
が形成されて、可動下型９を固定上型２と精密的に合致
するよう形成されている。なお、上記固定上型２の樹脂
材を供給する供給口１３との通孔１１はキャビティ１７
上に配設されている。

【００１１】次に、上記構成の成形型により本実施例に
よる成形方法を説明する。まず、図１に示す構成状態に
おいて、溶融したバインダ樹脂（樹脂のみからなる樹脂
材料）のみを供給口１２に供給し、スクリューシリンダ
１４により通孔１０を経てキャビティ４内に射出する。 キャビティ４内はバインダ樹脂が充填される。しかるの
ち可動下型３を作動すると可動下型３は固定上型２より
離間すると共に、成形品（第１の成形品）２５の内径と
可動下型３の突起６の外径とは離型する。

【００１２】上記成形に続いて可動下型３と離間した固
定上型２の下端面に、別体に設けた可動下型９の上端面
を上記可動下型３を離間した後の同一の位置に嵌合装着
する。すなわち図２に示すように、可動下型９の上端面
に形成された溝２２と、固定上型２の下端面に形成され
た突起７とを嵌合装着することにより可動下型９の上端
面中央の円形の成形部の突起１６は、先に成形した成形
品２５の内径内に挿入されて嵌合装着される。

【００１３】上記構成の状態において、金属粉末を含有
したバインダ樹脂（第１の成形品の樹脂材料よりも熱変
形温度が低い樹脂材料）をスクリューシリンシダ１５に
より、供給口１３および通孔１１を経て、先に成形され
た成形品２５の内径と可動下型９の突起１６の外径間に
構成されたキャビティ１７内に射出すると、キャビティ
１７内にバインダ樹脂が充填されて、混合材料による成
型品（第２の成形品）２４が成形され、先の成形品２５
と一体成形された成形品２４が得られる。

【００１４】上記工程により充填されるバインダ樹脂は
、先の工程において充填したバインダ樹脂に比し、熱変
形温度が低いものが選ばれているため、先の工程で射出
した成形部品は熱変形しない。このようにして一体成形
された成形品２４は、可動下型９を下方向に移動するこ
とにより、成形部品２４の外径と、固定上型２の円形凹
部の内径間は離型されて、可動下型９と共に下降する。 離型された成形品２５は、エジェクタピン１８と１９の
作動により可動下型９の突起１６より離型されて、図３
に示すように成形品２６となって取り出される。すなわ
ち、先に第１工程にて成形されたリング状の成形品２４
の内径内に、第２工程により成形された薄肉状の成形品
２５（図４）とを一体成形した成形品２６が得られる。

【００１５】上記工程により成形された成形品２６は、
次工程において脱脂（脱バインダ処理）、焼結工程を行
うことにより、先に成形されたバインダ樹脂からなる第
１の成形品は、ガス化して飛散し、また上記した第２工
程にて成形された第２の成形品のバインダ樹脂もガス化
して飛散するので、第２の成形品の金属のみが残り、図
４に示すように薄肉の円形状の成形部品２７が得られる
。なお、本実施例においては、金属粉末を用いて説明し
たが、他の無機粉末、例えばセラミック粉末または金属
粉末とセラミック粉末との混合粉末でもよい。

【００１６】

【発明の効果】上記成形方法による本発明によれば、一
対の成形型により射出成形された樹脂材料のみからなる
成形品と、この成形品と上記成形型のいずれか一方を交
換した成形型とにより新たに構成されたキャビティ内に
金属を含有した樹脂にて射出成形した成形品を一体的に
得てから離型するため、別途製作した中子を用いること
なく、かつ離型時にクラック、ワレなどが生じずに、所
望の形状の薄肉部品が極めて高精度で、品質よく安価に
量産できるなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成形方法に係わる成形型の要部を示す
断面図である。

【図２】図１に続く工程の成形型の要部を示す断面図で
ある。

【図３】図１，図２に示す成形型により成形された成形
品を示す斜視図である。

【図４】図３に示す成形品を脱脂などの処理工程により
成形された薄肉の成形部品を示す斜視図である。

【図５】従来の成形による薄肉部品を示す斜視図である
。

【符号の説明】

１　　成形金型 ２　　固定上型 ３，９　　可動下型 ４，２３　　キャビティ ５，１７　　凹部 ６，７，１６　　突起 ８，２２　　溝 １０，１１　　通孔 １２，１３　　供給口 １４，１５　　スクリューシリンダ １８，１９　　エジェクタピン ２０，２１　　孔 ２４，２５，２６　　成形品 ２７，３０　　薄肉成形部品

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　粉末射出成形にて薄肉部品を成形する
   方法において、一対の成形型にて樹脂のみからなる樹脂
   材料で第１の成形品を射出成形し、前記一対の成形型の
   いずれか一方の型を交換し、この交換した型と前記第１
   の成形品とで構成されるキャビティ内にて無機粉末を含
   有する樹脂からなる混合材料で第２の成形品を射出成形
   し、第１と第２の成形品を一体成形した成形品を前記型
   から離型したのち、一体成形品を脱脂、焼結工程を経て
   金属からなる薄肉部品を得ることを特徴とする薄肉部品
   の成形方法。