JPH0533007A - 金属あるいはセラミツクス粉末成形品のバインダ除去方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属あるいはセラミックス粉末成形品からバ
インダを経済的かつ有効に除去すること。 【構成】 金属あるいはセラミックス粉末成形品を加熱
かつ負圧下においてバインダを除去するに際し、ポンプ
室に新鮮なシールオイルが供給され、さらに順次排出さ
れる油捨切形のロータリー・ベーン形真空ポンプを使用
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は粉末化した金属あるいは
セラミックス（以下、単に金属粉末という。）をバイン
ダ等とともに所定形状に成形し、成形後前記バインダ等
を除去し、さらに焼結して機械部品等を製造する方法に
おいて、前記バインダ等の除去を経済的かつ有効に行う
ことができる方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、前記の機械部品等を製造する方法
として、金属粉末に熱可塑性材料（バインダ）と成形助
材（ワックス）からなる混合物（以下、単にバインダと
いう。）を添加し、加熱しながら混合・混練して射出成
形用原料とし、この射出成形用原料を用いて射出成形
し、機械構成部品として射出成形品を得、この射出成形
品に含まれる前記バインダをその溶融点以上に加熱し、
かつ加圧しながら脱ロウし、さらに真空中あるいは雰囲
気ガス中で加熱しながら焼結し、こののち熱間静水加圧
して高品度の製品とする機械部品の加工法が提案されて
いる（特開昭５６−１０８８０２号公報、特開昭５７−
１６１０３号公報等）。

【０００３】さらに、本件出願人は、前記バインダの除
去時間の短縮及びコストダウンを図る方法として特願平
１−３３７２００号に係る発明を出願している。

【０００４】該発明は、成形品を負圧下において低温加
熱してバインダの一部を成形品収納チャンバー内で除去
し、さらに中温加熱及びスイープガスを供給しつつ負圧
下において残るバインダをコンデンサに回収するもので
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記本件出願人が提供
した方法では負圧環境を得る方法を得る方法として真空
ポンプが使用される。

【０００６】しかしながら、実際の試験操業等において
は下記のごとき問題点が判明した。すなわち、前記成形
品から除去されたバインダの全てが、チャンバー及びコ
ンデンサに回収されずに、未回収のバインダが真空ポン
プに至り、その分解生成分により真空ポンプに故障が生
じたり、さらに真空排気系に目詰りが生じる等してその
保守点検に手数を要し、さらにコンデンサの使用により
設備費の増大と真空排気速度の低下等の問題があること
が判明したものである。

【０００７】本発明は前記事情に鑑みなされたもので、
真空排気系の故障がなく、コンデンサが不要で経済的で
あり、さらに真空排気速度の増大によりバインダの除去
を有効に行うことができる方法及び装置を提供すること
を目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の方法の発明は、
金属あるいはセラミックス粉末成形品を加熱かつ負圧下
に置いてバインダを除去するに際し、ポンプ室に新鮮な
シールオイルが供給され、さらに順次排出される油捨切
形のロータリー・ベーン形真空ポンプを使用するもので
あり、装置の発明は、スイープガスのインレット及び加
熱帯を有する成形品のバインダ除去及び焼結のためのチ
ャンバーと、該チャンバー内を負圧に制御するための油
捨切形のロータリー・ベーン形真空ポンプとからなる構
成としたものである。

【０００９】

【作用】本発明によれば、真空ポンプにバインダが吸入
されても該真空ポンプが故障等することがない。

【００１０】すなわち、真空ポンプのポンプ室内には常
に新鮮なシールオイルが供給され、さらに順次排出させ
られているため、バインダ及びその他の分解生成物がポ
ンプ内部に滞留等することがないためである。

【００１１】したがって、従来のごとく、真空ポンプ保
護のためのコンデンサが不要であり、極めて経済的であ
るとともに、コンデンサ設置に伴う真空排気速度の低下
も解消され、バインダの除去を有効に行うことができ
る。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面について詳細
に説明する。

【００１３】図１において、１は成形品を収納するチャ
ンバーであり、スイープガスのインレット２及び内部に
加熱帯３が設けられる。

【００１４】さらに、レトルトタイプの二重構造とし、
その間に冷水あるいは温水を供給できる構成とするとよ
い。すなわち、当初成形品を約１１０℃に加熱し、６０
〜９０℃の温水を供給してチャンバー１の内壁面に低温
加熱で除去したバインダの一部（ワックス）を液化付着
回収させることができ、さらに回収した該バインダをチ
ャンバー１の内壁面に沿って下部に流し、チャンバー１
の下部に設けた回収ポット４に回収することができる。

【００１５】本発明では、さらに、前記チャンバー１
に、該チャンバー１内を負圧に制御する油捨切形のロー
タリー・ベーン形真空ポンプ５（以下、単に真空ポンプ
５という。）が連結される。

【００１６】本発明で使用される前記真空ポンプの基本
的構成は従来の真空ポンプとほぼ同様である。

【００１７】異なるところは、ポンプ室に散布器等によ
り新鮮なシールオイルが供給され、しかも該シールオイ
ルを循環使用等することなく、ポンプの回転ごとにオイ
ル溜めに順次排出し、常に新鮮なシールオイルをポンプ
室に供給する点である。

【００１８】そのため、ベアリングの潤滑系はメカニカ
ルシール等によりポンプ室と完全に分離される。

【００１９】すなわち、成形品から除去されたバインダ
は真空ポンプ５においてシールオイルに混って回収さ
れ、オイル溜めに排出されるものである。

【００２０】なお、オイル溜めに排出されたオイルは再
利用するために精製されたり、また捨てられる。

【００２１】図中６は必要に応じて設けられる拡散ポン
プであり、図中７，８，９及び１０はそれぞれ開閉バル
ブである。

【００２２】前記構成において成形品はチャンバー１内
の加熱帯２に供給される。

【００２３】そして、加熱帯２が約１１０℃に制御さ
れ、開閉バルブ７が閉じられて真空ポンプ５及び拡散ポ
ンプ６が駆動させられ、チャンバー１内が高負圧に制御
され、その状態が約４時間維持される。

【００２４】その結果、前記バインダを構成している融
点の低いワックスが成形品から遊離除去され、低温とさ
れたチャンバー１の内壁面に付着させられ、前記した方
法により回収される。

【００２５】つぎに、残されたバインダを除去するた
め、加熱帯２が約４００℃の中温に上昇させられ、同時
に成形品から遊離したバインダをチャンバー１外に除去
するため、スイープガスのインレット２の開閉バルブ１
０及び開閉バルブ７が開放され、開閉バルブ８，９が閉
じられる。

【００２６】そして、スイープガスとして、アルゴン、
水素、窒素、メタン、その他これらの複合ガスがチャン
バー１内に供給され、成形品から遊離したバインダとと
も真空ポンプ５に導かれる。

【００２７】真空ポンプ５のポンプ室にはすでに述べた
ごとく、常に新鮮なシールオイルが供給されており、さ
らにベーンの作用により前記スイープガスによって運ば
れたバインダは吸入、圧縮、排気の工程においてシール
オイルに混合回収され、シールオイルとともにオイル溜
めに排出される。

【００２８】そして、この過程が約２時間維持され、そ
の後加熱帯２を高温に制御して焼結が行われる。

【００２９】

【発明の効果】本発明では、真空ポンプとして常時ポン
プ室に新鮮なシールオイルが供給され、順次排出される
油捨切形のロータリー・ベーン形真空ポンプを使用する
ため、成形品から除去されたバインダが前記シールオイ
ルによって効率よく回収排出され、真空ポンプ及び真空
排気系の故障等を有効に防止でき、保守点検を軽減でき
る。さらに、従来前記故障防止等のため必要とされてい
たコンデンサ（使用形態別、複数設置等）を不要とする
ことができ、極めて経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施する簡略装置図である。

【符号の説明】

１ チャンバー ２ スイープガスのインレット ３ 加熱帯 ５ 油捨切形のロータリー・ベーン形真空ポンプ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属あるいはセラミックス粉末成形品を
   加熱かつ負圧下においてバインダを除去するに際し、ポ
   ンプ室に新鮮なシールオイルが供給され、さらに順次排
   出される油捨切形のロータリー・ベーン形真空ポンプを
   使用することを特徴とする金属あるいはセラミックス粉
   末成形品のバインダ除去方法。
2. 【請求項２】 スイープガスのインレット及び加熱帯を
   有する成形品のバインダ除去及び焼結のためのチャンバ
   ーと、該チャンバー内を負圧に制御するための油捨切形
   のロータリー・ベーン形真空ポンプとからなることを特
   徴とする金属あるいはセラミックス粉末成形品のバイン
   ダ除去装置。