JPH06143237A - セラミックベンド管の製造方法 - Google Patents

セラミックベンド管の製造方法

Info

Publication number
JPH06143237A
JPH06143237A JP41880790A JP41880790A JPH06143237A JP H06143237 A JPH06143237 A JP H06143237A JP 41880790 A JP41880790 A JP 41880790A JP 41880790 A JP41880790 A JP 41880790A JP H06143237 A JPH06143237 A JP H06143237A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
ceramic
fired
molded
fired body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP41880790A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Hineno
実 日根野
Takeshi Shinozaki
斌 篠崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP41880790A priority Critical patent/JPH06143237A/ja
Publication of JPH06143237A publication Critical patent/JPH06143237A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/003Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles the shaping of preshaped articles, e.g. by bending
    • B28B11/005Using heat to allow reshaping, e.g. to soften ceramic articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/003Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles the shaping of preshaped articles, e.g. by bending

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)
  • Manufacturing Of Tubular Articles Or Embedded Moulded Articles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 〔目的〕 直管形状のセラミックパイプに曲げ加工(塑
性加工)を施して、配管構成材として有用なエルボウ管
やU字管等のベンド管に成形する。 〔構成〕 遠心力泥しょう鋳込み成形法により成形され
た、粒径1μm以下のセラミック粒子からなる中空筒状
成形体を焼成処理して焼成体とし、焼成体の中空孔内に
耐火物ビーズを充填し、加熱下に曲げ荷重を加えて焼成
体に塑性変形を生じさせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種配管構成に使用さ
れるセラミックベント管の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】セラミック製品の製造方法としては、例
えば、セラミック粉末の混練物を冷間静水圧プレス法等
で所要形状の成形体に加圧成形し、その成形体を乾燥・
脱脂した後、焼成処理(焼成の前に仮焼を行うこともあ
る)する方法、またはセラミック粉末を水等に分散懸濁
させた泥しょう(スラリー)を石こう型に鋳込み、石こ
う型の吸水作用で型の表面に泥しょうを着肉させて成形
体を形成し、ついで成形体の乾燥・脱脂、および仮焼、
焼成処理を行う方法等が工業的に実施されている。
【0003】近時は、セラミックパイプを配管構成部材
とし、耐摩耗性、耐食性、耐熱性等が要求される使用環
境に応用することが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】配管構成には、直管形
状のパイプのほか、直管同士の接続等にL字型管やU字
型管等のベンド管が使用される。金属パイプの場合は、
直管を冷間もしくは熱間での塑性加工に付して目的とす
る曲げ形状のベンド管に仕上げることができるが、金属
と異なってセラミックは本質的に脆性材料であり、その
ような塑性加工によりベンド管を製造することは殆ど不
可能である。
【0005】このため、セラミックベント管は、冷間静
水圧プレスによるセラミック成形体の加圧成形におい
て、目的とするベンド管の形状に対応した型を使用して
曲げ形状を有する成形体を得、これを焼成処理する方法
により製造されている。
【0006】しかし、ベンド管の曲げ形状は多岐に亘る
ので、上記の方法によるセラミックベント管の製造にお
いては、目的とするベンド管の形状に対応する多数の型
を用意しておかねばならず、極めて高価となる。また、
セラミック成形体は強度・剛性が低く、乾燥・脱脂を経
て焼成処理を完了するまでの過程で、変形・亀裂等の損
傷を伴い易いものであり、殊にベンド管のような異形状
成形体のハンドリング操作は、単純な直管形状の成形体
の場合に比べて著しく困難である。
【0007】本発明は上記問題を解決することを目的と
するものであり、塑性加工によりセラミックベント管を
製造する方法を提供する。
【0008】
【課題を解決するための手段および作用】本発明のセラ
ミックベント管の製造方法は、遠心力泥しょう鋳込み成
形法により成形された、粒径1μm以下のセラミック粒
子からなる直管形状のセラミック成形体を焼成し、その
焼成体の中空孔内に耐火物ビーズを充填したうえ、焼成
体を加熱下に曲げ加工することを特徴としている。以下
本発明について詳しく説明する。
【0009】本発明は、遠心力泥しょう鋳込み成形法に
より成形される直管形状のセラミック成形体を焼成処理
し、その焼成体をベンド管の素管とする。
【0010】図3は遠心力泥しょう鋳込み成形を模式的
に示している。(10)は中空円筒形状を有する石こう
型であり、両端開口部は鋳込み孔(12)を有する蓋材
(11)が着脱可能に取付けられている。石こう型(1
0)は、回転駆動装置、例えばターニングローラ(図示
せず)により、自身の水平軸心を中心とする回転運動が
与えられる。石こう型(10)の回転運動下にホッパ
(20)から型内に鋳込まれたセラミック泥しょう
(S)は遠心力の作用で石こう型(10)の内周面に一
様な層厚をなして押付けられ、その状態で石こう型の吸
水作用による着肉が進行し、着肉層として中空円筒形状
のセラミック成形体(G)が形成される。
【0011】遠心力泥しょう鋳込み成形法を適用するこ
ととしたのは、成形体の均質性を確保するためである。
他の成形法、例えば冷間静水圧プレス法では、セラミッ
ク粉末と型との接触界面の摩擦や粒子同士の摩擦のた
め、成形体の表面層と肉厚内部とに粗密の偏りを生じる
が、遠心力泥しょう鋳込み成形法においては、石こう型
の回転速度により決まる一定の遠心力の作用下に泥しょ
うの着肉が進行するので、実質的に粗密の偏りのない成
形体を得ることができる。また、着肉過程における遠心
力の作用で、気泡、その他の懸濁異物の比重分離が行わ
れ、成形体の健全性が高められる。またセラミック粉末
として粒径1μm以下の極微細粒子に限定したのは、セ
ラミックパイプ(焼成体)に微細結晶粒組織をもたせる
ためである。上記成形体の均質性、緻密性、および微細
粒構造は、その後に行われるパイプ(焼結体)の塑性加
工の成否を左右する重要な要因の1つである。
【0012】上記遠心力泥しょう鋳込み成形に供される
泥しょうは、常法に従って水等を分散媒としてセラミッ
ク粉末を適宜濃度(例えば水分量10〜50重量%)に
混合して調製され、必要に応じて解膠剤、成形助剤、焼
結助剤(例えば、Mgo,CaO,BaO)等が少量添
加されることも通常のそれと異ならない。
【0013】鋳込み成形条件に特別の制限はなく、例え
ば石こう型の回転速度は、石こう型の内面に泥しょうが
一様に押付けられた状態を安定に保持し得る程度の遠心
力(例えば重力倍数:約10G以上、型の内表面上)と
なるように制御すればよい。もっとも、回転速度を高め
て遠心力を強化し、例えば重力倍数約50〜100Gの
遠心力を作用させることは、成形体を一層高緻密質化す
ることができる点で好ましいことである。
【0014】また石こう型内に形成された中空円筒形状
のセラミック成形体の抜型、およびその後の乾燥・脱
脂、仮焼、焼成等の一連の処理工程も、セラミックの材
質に応じて常法に従って行えばよい。
【0015】上記工程を経て得られたセラミックパイプ
焼成体(直管)は、均質、緻密性が高く、また微細結晶
粒組織を有しているので、変形抵抗が低く、粒界分離や
キャビディ発生等を伴わずに塑性加工を行うことが可能
である。
【0016】セラミックパイプ焼成体(直管)は、必要
に応じ管径サイズを調整するための機械加工が施された
後、その中空孔内に耐火物ビーズが充填され、加熱保持
状態のもとで曲げ加工が加えられる。
【0017】図1はその曲げ加工状態を、図2は曲げ加
工装置の例をそれぞれ模式的に示している。(A′)は
曲げ加工前の直管形状のセラミックパイプ焼成体、
(A)は曲げ加工が加えられたセラミックパイプ焼成体
であり、(30)はセラミックパイプの中空孔内に充填
された耐火物ビーズである。(40)(40)はセラミ
ックパイプ焼成体の載置台であり、載置台(40)(4
0)は適宜間隔を置いて左右に向い合っている。(5
0)は、セラミックパイプ焼成体に、曲げ荷重を加える
ための押圧部材である。図示の例においては、載置台
(40)(40)を、セラミックパイプ焼成体の管軸を
含む垂直面内で傾動自在なように支柱(41)(41)
で支承して基台(42)(42)に設置した構成とし、
それによりセラミックパイプ焼成体を、曲げ加工の開始
から完了に到るまでの間、面接触状態を以て担持し得る
ようにしている。また、押圧部材(50)についても、
点接触とならないようにその表面の周方向に丸溝(5
1)を形成している。
【0018】セラミックパイプに曲げ加工を施すに当た
って、その中空孔内に耐火物ビーズを充填することとし
たのは、パイプに加えられる曲げ荷重の局部集中を緩和
して塑性変形を無理なく生起させ、曲げ部分の扁平化や
クラック発生等を未然に防止するためである。その耐火
物ビーズ(40)はパイプの曲げ加工温度域において安
定で流動性を呈し、かつパイプを内側から支え得る適度
な変形抵抗を有するものが使用され、その例として、粒
径約1〜10mm程度のムライトビーズ、アルミナビー
ズ、ジルコニアビーズ等が挙げられる。
【0019】上記曲げ加工は、好ましくは温度:約13
00〜1550℃の領域において行なわれる。約130
0℃より低い温度域では、塑性変形を生じさせることが
不可能でないにしても、工業的に実用し得る曲げ加工の
実施が困難となり、また1550℃を越えると、セラミ
ック焼成体の組織に好ましくない変化(ガラス化等)
や、軟化による形くずれ等の不具合を生じることになる
からである。
【0020】曲げ加工に必要な押圧荷重、および押圧荷
重の作用下に直管形状から所要の曲げ形状に塑性変形さ
せるに要する時間等は、セラミックパイプの材質や、管
径、肉厚等により異なるが、押圧荷重は概ね10〜30
0Kgであり、加工所要時間は約0.5〜10時間であ
る。その歪み速度は、およそ1×10−4〜10×10
−4S程度である。上記のように曲げ加工の開始から完
了までに比較的長い時間を要するので、曲げ加工は加熱
源を有する炉(抵抗加熱炉等)内において行うのがよ
い。なお、曲げ加工完了後のセラミックパイプ(ベンド
管)の冷却は、熱応力によるクラックの発生を防止する
ために緩徐とするべきであり、好ましくは炉中にて常温
近くまで冷却する。
【0021】
【実施例】
(1)遠心力泥しょう鋳込み成形 泥しょう アルミナ粉末とジルコニア粉末の混合物(Al
ZrO=80:20,重量比)100重量部を水18
重量部と混合し、これに成形助剤(メチルセルロース系
粘結剤)(商品名:セルナWE518,中京油脂(株)
製)0.3重量部を加えると共に、解膠剤(HCl+M
gF)を添加してpH4.0に調整したうえ、ボール
ミルで24時間混練。粉末粒径:1.0μm以下。上記
泥しょうを遠心力鋳込み成形に付し、直管形状のセラミ
ックパイプ成形体を成形した。回転速度:668rpm
(石こう型表面上の遠心力:15G)、回転時間:1H
r。
【0022】(2)成形体の焼成処理 上記成形体を、50℃で乾燥脱脂したのち、抵抗加熱炉
中、100℃で1時間を要して仮焼し、ついでガス炉
中、1600℃で1時間を要して焼成処理した。
【0023】(3)セラミックパイプ焼成体の曲げ加工 上記直管形状の焼成体(外径:50mm,肉厚:4m
m,長さ600mm,機械加工後)を素管とし、その中
空孔内にムライトビーズ(粒径:約5mm)を充填した
うえ、抵抗加熱炉中、図1に示すように素管(A′)を
載置台(42)(42)(2つの載置台の離隔距離:4
00mm)に架け渡して載置し、下記条件下に曲げ塑性
加工を行ってベンド管を得る。塑性加工完了後、炉中に
て常温近くまで冷却し、炉外に取出した後、中空孔内の
ムライトビーズを排除した。 加工温度:1550℃ 曲げ荷重:12Kg 曲げ角度:90゜ 加工時間:2Hr。
【0024】(4)ベンド管の品質 上記で得られたベンド管(90゜エルボウ管)は、クラ
ック等の発生はなく(目視観察および液体浸透探傷法に
よる)、また曲げ加工部の真円度は約0.5mmと良好
であり、配管材として十分に満足し得る品質を有してい
る。
【0025】
【発明の効果】本発明方法によれば直管形状のセラミッ
クパイプを、塑性加工によりエルボウ管、U字管、その
他の各種形状を有するベンド管に成形することができる
ので、従来のように多種類の成形型を用意して目的とす
るベンド管に対応する形状のセラミックパイプ成形体を
加圧成形していた方法と異なって、工程の簡素化、コス
ト低減、効率向上等に大きな効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるセラミックパイプの曲げ塑性加工
の実施例を示す模式的説明図である。
【図2】本発明によるセラミックパイプの曲げ加工装置
の実施例を示す模式的説明図である。
【図3】遠心力泥しょう鋳込み成形法の説明図である。
【符号の説明】
10 石こう型、30 耐火物ビーズ、40 セラミッ
クパイプ載置台、50曲げ加工治具。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年10月15日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 セラミックベン管の製造方法
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0001
【補正方法】変更
【補正内容】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種配管構成に使用さ
れるセラミックベン管の製造方法に関する。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】このため、セラミックベン管は、冷間静
水圧プレスによるセラミック成形体の加圧成形におい
て、目的とするベンド管の形状に対応した型を使用して
曲げ形状を有する成形体を得、これを焼成処理する方法
により製造されている。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】しかし、ベンド管の曲げ形状は多岐に亘る
ので、上記の方法によるセラミックベン管の製造にお
いては、目的とするベンド管の形状に対応する多数の型
を用意しておかねばならず、極めて高価となる。また、
セラミック成形体は強度・剛性が低く、乾燥・脱脂を経
て焼成処理を完了するまでの過程で、変形・亀裂等の損
傷を伴い易いものであり、殊にベンド管のような異形状
成形体のハンドリング操作は、単純な直管形状の成形体
の場合に比べて著しく困難である。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】本発明は上記問題を解決することを目的と
するものであり、塑性加工によりセラミックベン管を
製造する方法を提供する。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】
【課題を解決するための手段および作用】本発明のセラ
ミックベン管の製造方法は、遠心力泥しょう鋳込み成
形法により成形された、粒径1μm 以下のセラミック粒
子からなる直管形状のセラミック成形体を焼成し、その
焼成体の中空孔内に耐火物ビーズを充填したうえ、焼成
体を加熱下に曲げ加工することを特徴としている。以下
本発明について詳しく説明する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 遠心力泥しょう鋳込み成形法により成形
    された、粒径1μm以下のセラミック粒子からなる直管
    形状のセラミソク成形体を焼成し、その焼成体の中空孔
    内に耐火物ビーズを充填したうえ、焼成体を加熱下に曲
    げ加工することを特徴とするセラミックベント管の製造
    方法。
JP41880790A 1990-12-27 1990-12-27 セラミックベンド管の製造方法 Pending JPH06143237A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP41880790A JPH06143237A (ja) 1990-12-27 1990-12-27 セラミックベンド管の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP41880790A JPH06143237A (ja) 1990-12-27 1990-12-27 セラミックベンド管の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06143237A true JPH06143237A (ja) 1994-05-24

Family

ID=18526585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP41880790A Pending JPH06143237A (ja) 1990-12-27 1990-12-27 セラミックベンド管の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06143237A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008105933A (ja) * 2006-09-28 2008-05-08 Kyocera Corp 中空体、浮力材、潜水装置および溶融金属用浮き
WO2010004819A1 (ja) * 2008-07-09 2010-01-14 東レ株式会社 逆浸透膜を用いた塩水の淡水化装置、および、この淡水化装置を用いた淡水の製造方法
CN108947497A (zh) * 2018-08-16 2018-12-07 娄底市安地亚斯电子陶瓷有限公司 一种管状陶瓷的烧结成型工艺

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008105933A (ja) * 2006-09-28 2008-05-08 Kyocera Corp 中空体、浮力材、潜水装置および溶融金属用浮き
WO2010004819A1 (ja) * 2008-07-09 2010-01-14 東レ株式会社 逆浸透膜を用いた塩水の淡水化装置、および、この淡水化装置を用いた淡水の製造方法
CN108947497A (zh) * 2018-08-16 2018-12-07 娄底市安地亚斯电子陶瓷有限公司 一种管状陶瓷的烧结成型工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9169162B2 (en) Large refractory article and method for making
US4011291A (en) Apparatus and method of manufacture of articles containing controlled amounts of binder
US5047182A (en) Complex ceramic and metallic shaped by low pressure forming and sublimative drying
CN104557049B (zh) 挤压成型封闭端反应烧结碳化硅陶瓷管的制备法
HUE030569T2 (hu) Könnyû kerámiaanyag
JPS63176349A (ja) 複合物物体の製造方法
JPH06143237A (ja) セラミックベンド管の製造方法
CN115959920A (zh) 方圆坯连铸用增韧氧化锆陶瓷中间包水口及其生产工艺
CN115745638A (zh) 一种莫来石-碳化硼轻质耐火材料及其制备方法
JP3086705B2 (ja) セラミック物品を製造するための方法及び装置
JP5180504B2 (ja) 金属溶解炉天井用プレキャストブロックの製造方法及び金属溶解炉天井用プレキャストブロック
CN116425550A (zh) 一种反应烧结碳化硅及其湿法成型制备方法
JPH04331787A (ja) 異形セラミックパイプの製造方法
CN1039984A (zh) 整体浇灌复合升液管
US3123886A (en) Assembly fom forming refractory tubes
SU1470423A1 (ru) Способ изготовлени отливок по удал емым модел м
CN112960984A (zh) 氮化硅陶瓷热辐射保护管及其制造方法
RU2813271C1 (ru) Способ получения конструкционной керамики на основе тугоплавких карбидов для изделий сложной геометрии
CN110818396B (zh) 一种耐高温材料及其制备方法
CN1099369A (zh) 金属陶瓷细长管材与大件异形制品的制造方法及其制品
Pivinskii Highly concentrated ceramic binding suspensions (HCBS) and ceramic castables. Stages in research and development
WO2006089754A1 (en) Method for the manufacture of a silica glass product
JPS61116213A (ja) 小型焼却炉の製造方法
JPS5818347B2 (ja) 炭化珪素質焼成耐火物の製造法
JP2596594B2 (ja) 雰囲気炉用吹付補修材