JPH05156385A - 金属繊維多孔質焼結体の製法 - Google Patents
金属繊維多孔質焼結体の製法Info
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- JPH05156385A JPH05156385A JP3339569A JP33956991A JPH05156385A JP H05156385 A JPH05156385 A JP H05156385A JP 3339569 A JP3339569 A JP 3339569A JP 33956991 A JP33956991 A JP 33956991A JP H05156385 A JPH05156385 A JP H05156385A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 製造工程を大幅に簡素化して製造能率を高め
るとともに、製品の精度、品質及び信頼性を向上して、
大幅にコスト節減した金属繊維多孔質焼結体の製法を提
供するにある。 【構成】 金属繊維ａ（又はａ1 ）を薄肉に形成された
金型１ａ（又は１ｂ，１ｃ）内に充填して、金型１ａ
（又は１ｂ，１ｃ）内に充填されている金属繊維ａ（又
はａ1 ）を焼結した後、金型１ａ（又は１ｂ，１ｃ）を
溶解して除去し金属繊維の多孔質焼結体ｂを製造するこ
とに特徴を有する。
るとともに、製品の精度、品質及び信頼性を向上して、
大幅にコスト節減した金属繊維多孔質焼結体の製法を提
供するにある。 【構成】 金属繊維ａ（又はａ1 ）を薄肉に形成された
金型１ａ（又は１ｂ，１ｃ）内に充填して、金型１ａ
（又は１ｂ，１ｃ）内に充填されている金属繊維ａ（又
はａ1 ）を焼結した後、金型１ａ（又は１ｂ，１ｃ）を
溶解して除去し金属繊維の多孔質焼結体ｂを製造するこ
とに特徴を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ステンレス鋼等の金属
繊維を各種形状の金型内に充填して成型及び焼結した
後、その金型を溶解、除去して製造する金属繊維多孔質
焼結体の製法に関するものである。
繊維を各種形状の金型内に充填して成型及び焼結した
後、その金型を溶解、除去して製造する金属繊維多孔質
焼結体の製法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属繊維多孔質焼結体の従来例をステン
レス鋼繊維製の多孔質焼結体によつて説明すると、その
ステンレス鋼繊維製多孔質焼結体は、優れた耐引張強
度、耐磨耗性、導電性、熱伝導性を有し、粉末冶金等で
製造される高充填密度（空隙率２５〜５５％）の多孔質
焼結体に比べ高空隙率（６５％以上）に製造され、各種
のフイルター、含油軸受材、防音材、さらに、石油・ガ
スストーブ、ランプ及びバーナーの燈芯や発熱・発光体
等として広く適用可能であり、ステンレス鋼繊維を所定
の大きさに開繊した不織布にして焼結した後、その多孔
質焼結体を後加工（打ち抜きのプレス加工、切削加工
等）してシート状の多孔質焼結体とし、そのシート状多
孔質焼結体を多段に積層して溶接、ハンダ付け等により
一体的に連結して、所望形状の円柱状、円筒状等に成型
してステンレス鋼繊維製多孔質焼結体（製品）に製造さ
れている。
レス鋼繊維製の多孔質焼結体によつて説明すると、その
ステンレス鋼繊維製多孔質焼結体は、優れた耐引張強
度、耐磨耗性、導電性、熱伝導性を有し、粉末冶金等で
製造される高充填密度（空隙率２５〜５５％）の多孔質
焼結体に比べ高空隙率（６５％以上）に製造され、各種
のフイルター、含油軸受材、防音材、さらに、石油・ガ
スストーブ、ランプ及びバーナーの燈芯や発熱・発光体
等として広く適用可能であり、ステンレス鋼繊維を所定
の大きさに開繊した不織布にして焼結した後、その多孔
質焼結体を後加工（打ち抜きのプレス加工、切削加工
等）してシート状の多孔質焼結体とし、そのシート状多
孔質焼結体を多段に積層して溶接、ハンダ付け等により
一体的に連結して、所望形状の円柱状、円筒状等に成型
してステンレス鋼繊維製多孔質焼結体（製品）に製造さ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の金属繊維多孔質
焼結体は、前記のように焼結後にプレス加工、切削加
工、さらに積層連結（溶接、ハンダ付け）等の面倒な後
加工を要し、製造工程が複雑となり製造能率が悪く、材
料ロスが多く歩留りが低下してコスト高になり、また、
後加工により焼結状態が損なわれバラツキが生じ易いな
ど、製品の精度、品質及び信頼性などに課題がある。
焼結体は、前記のように焼結後にプレス加工、切削加
工、さらに積層連結（溶接、ハンダ付け）等の面倒な後
加工を要し、製造工程が複雑となり製造能率が悪く、材
料ロスが多く歩留りが低下してコスト高になり、また、
後加工により焼結状態が損なわれバラツキが生じ易いな
ど、製品の精度、品質及び信頼性などに課題がある。
【０００４】本発明は、前記のような課題に対処するた
めに開発されたものであつて、その目的とする処は、製
造工程を大幅に簡素化して製造能率を高めるとともに、
製品の精度、品質及び信頼性を向上して、大幅にコスト
節減した金属繊維多孔質焼結体の製法を提供するにあ
る。
めに開発されたものであつて、その目的とする処は、製
造工程を大幅に簡素化して製造能率を高めるとともに、
製品の精度、品質及び信頼性を向上して、大幅にコスト
節減した金属繊維多孔質焼結体の製法を提供するにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属繊維を薄
肉に形成された金型内に充填して、金型内に充填されて
いる前記金属繊維を焼結した後、前記金型を溶解して除
去し前記金属繊維の多孔質焼結体を製造することによ
り、後加工を殆んど不要として製造工程を大幅に簡素化
し製造能率を高め、製品の精度、品質及び信頼性を向上
している。
肉に形成された金型内に充填して、金型内に充填されて
いる前記金属繊維を焼結した後、前記金型を溶解して除
去し前記金属繊維の多孔質焼結体を製造することによ
り、後加工を殆んど不要として製造工程を大幅に簡素化
し製造能率を高め、製品の精度、品質及び信頼性を向上
している。
【０００６】
【作用】金属繊維を薄肉に形成された金型内に充填し
て、金属繊維多孔質焼結体（最終製品）に対応した所望
形状に成型するとともに、その充填率により所望の高空
隙率に容易、自在に調整し、金型内に充填されている金
属繊維を焼結して、その金属繊維を全域にわたり均等に
精度良く焼結し、さらに、焼結後に金型を溶解、除去し
て金属繊維の多孔質焼結体に製造され、焼結後に金属繊
維多孔質焼結体の外形や焼結性能、空隙等が格別に損な
われず、形状の修整等の後加工が殆んど不要となり、製
造工程が大幅に簡素化されて製造能率、歩留りが著しく
高められ、優れた製品の精度、品質及び信頼性が得られ
る。
て、金属繊維多孔質焼結体（最終製品）に対応した所望
形状に成型するとともに、その充填率により所望の高空
隙率に容易、自在に調整し、金型内に充填されている金
属繊維を焼結して、その金属繊維を全域にわたり均等に
精度良く焼結し、さらに、焼結後に金型を溶解、除去し
て金属繊維の多孔質焼結体に製造され、焼結後に金属繊
維多孔質焼結体の外形や焼結性能、空隙等が格別に損な
われず、形状の修整等の後加工が殆んど不要となり、製
造工程が大幅に簡素化されて製造能率、歩留りが著しく
高められ、優れた製品の精度、品質及び信頼性が得られ
る。
【０００７】
【実施例】図１に本発明の一実施例を示すその製造工
程、図２に本発明の金属繊維多孔質焼結体の製造に際し
使用される各種の金型を示す。図中ａは原料となる金属
繊維、ａ1 は金属繊維の不織布、１は型充填工程、１
ａ，１ｂ，１ｃは各種の金型、２ａは真空焼結工程、２
ｂは非酸化性雰囲気焼結工程、３は型溶解工程、ｂは製
品、即ち金属繊維多孔質焼結体であつて、金属繊維ａ
は、金属繊維多孔質焼結体ｂを製造する原料であり、例
えば、耐食性に優れたＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、
ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ等のステンレス鋼材を、
熱間で押出−圧延後に冷間で伸線加工して径２〜１００
μ長繊維に形成し、又は切削等により短繊維に形成した
ステンレス金属繊維等を、適宜手段により開繊して使用
する。又は、そのステンレス金属繊維を不織布ａ1 にし
て使用する。
程、図２に本発明の金属繊維多孔質焼結体の製造に際し
使用される各種の金型を示す。図中ａは原料となる金属
繊維、ａ1 は金属繊維の不織布、１は型充填工程、１
ａ，１ｂ，１ｃは各種の金型、２ａは真空焼結工程、２
ｂは非酸化性雰囲気焼結工程、３は型溶解工程、ｂは製
品、即ち金属繊維多孔質焼結体であつて、金属繊維ａ
は、金属繊維多孔質焼結体ｂを製造する原料であり、例
えば、耐食性に優れたＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、
ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ等のステンレス鋼材を、
熱間で押出−圧延後に冷間で伸線加工して径２〜１００
μ長繊維に形成し、又は切削等により短繊維に形成した
ステンレス金属繊維等を、適宜手段により開繊して使用
する。又は、そのステンレス金属繊維を不織布ａ1 にし
て使用する。
【０００８】型充填工程１において、開繊された金属繊
維ａ（ステンレス金属繊維、又はその不織布ａ1 ）は、
図２に示す金型１ａ，１ｂ，又は１ｃ内に充填して加圧
される。例えば、所望の高空隙率の金属繊維多孔質焼結
体（製品）を得るため、充填荷重（２５〜３００kgf/ｍ
2 ）の調節等により金型内の金属繊維ａ（又はその不織
布ａ1 ）の充填率が調整されるとともに、各種形状の金
型１ａ，１ｂ，又は１ｃ等の選択により円柱状、円筒
状、又はＵ形状等の金属繊維多孔質焼結体ｂ（製品）に
形成されて、型充填された金属繊維ａ（又はその不織布
ａ1 ）は、金型とともに真空又は非酸化性の雰囲気で焼
結される。金型は、図２に示すように金属繊維多孔質焼
結体ｂ、即ちその製品形状に対応させて多様に形成さ
れ、例えば、ステンレス金属繊維の場合は低炭素鋼で肉
薄に形成されて、硝酸液等で金型のみを容易に溶解、除
去可能とする。
維ａ（ステンレス金属繊維、又はその不織布ａ1 ）は、
図２に示す金型１ａ，１ｂ，又は１ｃ内に充填して加圧
される。例えば、所望の高空隙率の金属繊維多孔質焼結
体（製品）を得るため、充填荷重（２５〜３００kgf/ｍ
2 ）の調節等により金型内の金属繊維ａ（又はその不織
布ａ1 ）の充填率が調整されるとともに、各種形状の金
型１ａ，１ｂ，又は１ｃ等の選択により円柱状、円筒
状、又はＵ形状等の金属繊維多孔質焼結体ｂ（製品）に
形成されて、型充填された金属繊維ａ（又はその不織布
ａ1 ）は、金型とともに真空又は非酸化性の雰囲気で焼
結される。金型は、図２に示すように金属繊維多孔質焼
結体ｂ、即ちその製品形状に対応させて多様に形成さ
れ、例えば、ステンレス金属繊維の場合は低炭素鋼で肉
薄に形成されて、硝酸液等で金型のみを容易に溶解、除
去可能とする。
【０００９】真空焼結工程２ａは、例えば焼結炉内を真
空の雰囲気（真空度１０-3〜１０-5Ｔorr ）にして、型
充填されている金属繊維ａ（又はその不織布ａ1 ）を外
側の前記金型とともに温度８００〜１４００℃で焼結
し、又は、非酸化性雰囲気焼結工程２ｂでは、例えば焼
結炉内をＮ2 ガスで置換し気圧０〜７６０ｍｍＨg にし
た非酸化性の雰囲気にして、型充填されている金属繊維
ａ（又はその不織布ａ1）を前記金型とともに温度８０
０〜１４００℃で焼結した後、前記金型は溶解、除去さ
れる。
空の雰囲気（真空度１０-3〜１０-5Ｔorr ）にして、型
充填されている金属繊維ａ（又はその不織布ａ1 ）を外
側の前記金型とともに温度８００〜１４００℃で焼結
し、又は、非酸化性雰囲気焼結工程２ｂでは、例えば焼
結炉内をＮ2 ガスで置換し気圧０〜７６０ｍｍＨg にし
た非酸化性の雰囲気にして、型充填されている金属繊維
ａ（又はその不織布ａ1）を前記金型とともに温度８０
０〜１４００℃で焼結した後、前記金型は溶解、除去さ
れる。
【００１０】型溶解工程３は、前記のように低炭素鋼で
肉薄（０．５〜１．０ｍｍ厚）に形成された前記金型の
場合、例えば濃度１５〜６０％、液温２０〜８０℃の硝
酸液に、外側の前記金型を充填されている金属繊維ａ
（又はその不織布ａ1 ）とともに適宜時間（金型の材
質、形状、大きさにより数分〜数時間）にわたり浸漬し
て、金属繊維ａ（又はその不織布ａ1 ）を溶かさず、金
型のみを溶解、除去して金属繊維多孔質焼結体ｂを得
る。この金属繊維多孔質焼結体ｂは、中和、水洗等によ
り目的の所望形状に形成された最終製品となり、形状の
修整等の後加工は殆んど不要となる。
肉薄（０．５〜１．０ｍｍ厚）に形成された前記金型の
場合、例えば濃度１５〜６０％、液温２０〜８０℃の硝
酸液に、外側の前記金型を充填されている金属繊維ａ
（又はその不織布ａ1 ）とともに適宜時間（金型の材
質、形状、大きさにより数分〜数時間）にわたり浸漬し
て、金属繊維ａ（又はその不織布ａ1 ）を溶かさず、金
型のみを溶解、除去して金属繊維多孔質焼結体ｂを得
る。この金属繊維多孔質焼結体ｂは、中和、水洗等によ
り目的の所望形状に形成された最終製品となり、形状の
修整等の後加工は殆んど不要となる。
【００１１】本発明の金属繊維多孔質焼結体の製法は、
前記のように型充填工程１、真空焼結工程２ａ又は非酸
化性雰囲気焼結工程２ｂ、型溶解工程３等からなり、製
造工程が大幅に簡素化されるとともに、型充填工程１に
おいて、所要形状の金型１ａ，１ｂ，１ｃ等内に開繊さ
れた金属繊維ａ（又はその不織布ａ1 ）のみを充填して
（バインダの混練が不要）、その充填率つまり最終製品
となる金属繊維多孔質焼結体ｂの高空隙率（６５％以
上）に調整される。金属繊維ａ（又はその不織布ａ1 ）
は、機械的な特性の調整により繊維に適度の反発性を付
与でき、これにより型内に均一に充填できるとともに、
非常に柔軟であり型内で容易に任意の所要形状に充填、
成型され、前記のように高空隙率も容易、自在に調整さ
れる。
前記のように型充填工程１、真空焼結工程２ａ又は非酸
化性雰囲気焼結工程２ｂ、型溶解工程３等からなり、製
造工程が大幅に簡素化されるとともに、型充填工程１に
おいて、所要形状の金型１ａ，１ｂ，１ｃ等内に開繊さ
れた金属繊維ａ（又はその不織布ａ1 ）のみを充填して
（バインダの混練が不要）、その充填率つまり最終製品
となる金属繊維多孔質焼結体ｂの高空隙率（６５％以
上）に調整される。金属繊維ａ（又はその不織布ａ1 ）
は、機械的な特性の調整により繊維に適度の反発性を付
与でき、これにより型内に均一に充填できるとともに、
非常に柔軟であり型内で容易に任意の所要形状に充填、
成型され、前記のように高空隙率も容易、自在に調整さ
れる。
【００１２】また、真空焼結工程２ａ、又は非酸化性雰
囲気焼結工程２ｂでは、型充填されている金属繊維ａ
（又はその不織布ａ1 ）を外側の金型とともに焼結する
ため、金属繊維ａ（又はその不織布ａ1 ）が全域にわた
り均等に精度良く焼結されるとともに、真空又は非酸化
性の雰囲気で極めて効果的に焼結され焼結性能、信頼性
が格段に向上されている。
囲気焼結工程２ｂでは、型充填されている金属繊維ａ
（又はその不織布ａ1 ）を外側の金型とともに焼結する
ため、金属繊維ａ（又はその不織布ａ1 ）が全域にわた
り均等に精度良く焼結されるとともに、真空又は非酸化
性の雰囲気で極めて効果的に焼結され焼結性能、信頼性
が格段に向上されている。
【００１３】次に、型溶解工程３において、外側の金型
１ａ，１ｂ，１ｃのみを溶解、除去して金属繊維多孔質
焼結体ｂが得られ、金型の除去に際し金属繊維多孔質焼
結体ｂの外形や焼結性能、空隙等が格別に損なわれず、
形状の修整等の後加工が殆んど不要となり、製造工程が
大幅に簡素化され製造能率、歩留りが著しく高められて
コスト節減されるとともに、製品の精度、品質及び信頼
性が格段に向上されている。
１ａ，１ｂ，１ｃのみを溶解、除去して金属繊維多孔質
焼結体ｂが得られ、金型の除去に際し金属繊維多孔質焼
結体ｂの外形や焼結性能、空隙等が格別に損なわれず、
形状の修整等の後加工が殆んど不要となり、製造工程が
大幅に簡素化され製造能率、歩留りが著しく高められて
コスト節減されるとともに、製品の精度、品質及び信頼
性が格段に向上されている。
【００１４】前記金属繊維は、ステンレス金属繊維の
他、各種の鋼材、各種の金属製繊維が適用可能であり、
前記金型は、金属繊維の材質に対応させて金型のみを溶
解、除去可能とする各種の素材で形成されるとともに、
金属繊維多孔質焼結体（製品）の外形に対応させて各種
形状に形成される。
他、各種の鋼材、各種の金属製繊維が適用可能であり、
前記金型は、金属繊維の材質に対応させて金型のみを溶
解、除去可能とする各種の素材で形成されるとともに、
金属繊維多孔質焼結体（製品）の外形に対応させて各種
形状に形成される。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、前記のように型充填工程、真
空焼結又は非酸化性雰囲気焼結工程、型溶解工程等から
なり、製造工程が大幅に簡素化されているとともに、金
属繊維を薄肉に形成された金型内に充填することによ
り、金属繊維多孔質焼結体（最終製品）に対応して所望
形状、及び所望の高空隙率に容易、自在に調整され、金
型内に充填されている金属繊維の焼結により、金属繊維
が全域にわたり均等に精度良く焼結され、さらに、焼結
後の金型の溶解、除去により金属繊維の多孔質焼結体が
製造されて、その外形や焼結性能、空隙等が格別に損な
われず、その形状修整等の後加工が殆んど不要となり、
製造工程の大幅な簡素化とともに、製造能率、歩留りが
著しく高められて、製品の精度、品質及び信頼性が向上
され、大幅にコスト節減される。得られる。
空焼結又は非酸化性雰囲気焼結工程、型溶解工程等から
なり、製造工程が大幅に簡素化されているとともに、金
属繊維を薄肉に形成された金型内に充填することによ
り、金属繊維多孔質焼結体（最終製品）に対応して所望
形状、及び所望の高空隙率に容易、自在に調整され、金
型内に充填されている金属繊維の焼結により、金属繊維
が全域にわたり均等に精度良く焼結され、さらに、焼結
後の金型の溶解、除去により金属繊維の多孔質焼結体が
製造されて、その外形や焼結性能、空隙等が格別に損な
われず、その形状修整等の後加工が殆んど不要となり、
製造工程の大幅な簡素化とともに、製造能率、歩留りが
著しく高められて、製品の精度、品質及び信頼性が向上
され、大幅にコスト節減される。得られる。
【図１】本発明の一実施例を示す製造工程図
【図２】本発明の製造工程中に使用される各種金型の斜
視図（Ａ）〜（Ｃ）である。
視図（Ａ）〜（Ｃ）である。
ａ 金属繊維 ａ1 不織布（金属繊維） ｂ 金属繊維多孔質焼結体 １ 型充填工程 １ａ，１ｂ，１ｃ 金型 ２ａ 真空焼結工程 ２ｂ 非酸化性雰囲気焼結工程 ３ 型溶解工程
Claims (1)
- 【請求項１】 金属繊維を薄肉に形成された金型内に充
填して、金型内に充填されている前記金属繊維を焼結し
た後、前記金型を溶解して除去し前記金属繊維の多孔質
焼結体を製造することを特徴とする金属繊維多孔質焼結
体の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3339569A JPH05156385A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 金属繊維多孔質焼結体の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3339569A JPH05156385A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 金属繊維多孔質焼結体の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05156385A true JPH05156385A (ja) | 1993-06-22 |
Family
ID=18328719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3339569A Pending JPH05156385A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 金属繊維多孔質焼結体の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05156385A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006299423A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Kiyoshi Kawanaka | メッキ金属繊維交絡集合体材料、メッキ金属繊維不織布及びメッキ金属繊維交絡成形体 |
| WO2021192669A1 (ja) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | 株式会社巴川製紙所 | 金属繊維成形体、温調ユニットおよび金属繊維成形体の製造方法 |
| US20240155808A1 (en) * | 2022-11-04 | 2024-05-09 | Amulaire Thermal Technology, Inc. | Two-phase immersion-cooling heat-dissipation composite structure having high-porosity solid structure and high-thermal-conductivity fins |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP3339569A patent/JPH05156385A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006299423A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Kiyoshi Kawanaka | メッキ金属繊維交絡集合体材料、メッキ金属繊維不織布及びメッキ金属繊維交絡成形体 |
| WO2021192669A1 (ja) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | 株式会社巴川製紙所 | 金属繊維成形体、温調ユニットおよび金属繊維成形体の製造方法 |
| JPWO2021192669A1 (ja) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | ||
| CN115315546A (zh) * | 2020-03-27 | 2022-11-08 | 株式会社巴川制纸所 | 金属纤维成型体、温度调节单元及金属纤维成型体的制造方法 |
| TWI823058B (zh) * | 2020-03-27 | 2023-11-21 | 日商巴川製紙所股份有限公司 | 調溫單元及金屬纖維成形體的製造方法 |
| US20240155808A1 (en) * | 2022-11-04 | 2024-05-09 | Amulaire Thermal Technology, Inc. | Two-phase immersion-cooling heat-dissipation composite structure having high-porosity solid structure and high-thermal-conductivity fins |
| US12289865B2 (en) * | 2022-11-04 | 2025-04-29 | Amulaire Thermal Technology, Inc. | Two-phase immersion-cooling heat-dissipation composite structure having high-porosity solid structure and high-thermal-conductivity fins |
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