JPH0615554A - セラミックス製ボールの製造方法 - Google Patents
セラミックス製ボールの製造方法Info
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- JPH0615554A JPH0615554A JP4197697A JP19769792A JPH0615554A JP H0615554 A JPH0615554 A JP H0615554A JP 4197697 A JP4197697 A JP 4197697A JP 19769792 A JP19769792 A JP 19769792A JP H0615554 A JPH0615554 A JP H0615554A
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Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 軸受用のボールの製造に適用され、加工能率
の向上を図る。 【構成】 セラミックスのグリーンボールＢを、従来の
金型成形や冷間等方加圧成形（ＣＩＰ成形）等により形
成する。このグリーンボールＢを焼結温度よりも低い温
度に仮焼し、またはグリーンボールのままで研磨する。
この研磨は、成形時に生じる型合わせ面等の凸部を除去
して真球に近い形状に加工する工程であり、加工定盤
２，３間に多数個装入して同時に行う。この研磨された
ボールＢを焼結し、その後に必要に応じて仕上げ研磨す
る。
の向上を図る。 【構成】 セラミックスのグリーンボールＢを、従来の
金型成形や冷間等方加圧成形（ＣＩＰ成形）等により形
成する。このグリーンボールＢを焼結温度よりも低い温
度に仮焼し、またはグリーンボールのままで研磨する。
この研磨は、成形時に生じる型合わせ面等の凸部を除去
して真球に近い形状に加工する工程であり、加工定盤
２，３間に多数個装入して同時に行う。この研磨された
ボールＢを焼結し、その後に必要に応じて仕上げ研磨す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ハイブリッド軸受
や、オールセラミックス軸受等に使用されるセラミック
ス製ボールの製造方法に関する。
や、オールセラミックス軸受等に使用されるセラミック
ス製ボールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、軸受用のセラミックス製ボールを
製造する場合、セラミックスの未焼結のボールすなわち
グリーンボールを形成し、これを焼結した後に研磨を行
っている。研磨が必要になるのは次の理由による。
製造する場合、セラミックスの未焼結のボールすなわち
グリーンボールを形成し、これを焼結した後に研磨を行
っている。研磨が必要になるのは次の理由による。
【０００３】すなわち、グリーンボールを成形する方法
として、金型成形、射出成形、ＣＩＰ成形（冷間等方加
圧成形）等がある。図３（Ａ）は金型成形の過程を示
し、上下のパンチ３１，３２とダイス３３との間にセラ
ミックス粉末を充填してグリーンボールＢを加圧成形す
る。図４（Ａ）はＣＩＰ成形の過程を示し、上ゴム型３
５および下ゴム型３６からなるゴム型３７内にセラミッ
クス粉末を充填し、ゴム型３７を圧力容器（図示せず）
の液体内に浸してグリーンボールＢを加圧成形する。こ
れらの成形方法によると、成形後のボール形状を図３
（Ｂ）および図４（Ｂ）に各々示すように、いずれも型
合わせ面に凸部ａが生じる。そのため、これらの凸部ａ
の除去が必要であり、焼結後に研磨を施して真球に近い
形状に加工している。
として、金型成形、射出成形、ＣＩＰ成形（冷間等方加
圧成形）等がある。図３（Ａ）は金型成形の過程を示
し、上下のパンチ３１，３２とダイス３３との間にセラ
ミックス粉末を充填してグリーンボールＢを加圧成形す
る。図４（Ａ）はＣＩＰ成形の過程を示し、上ゴム型３
５および下ゴム型３６からなるゴム型３７内にセラミッ
クス粉末を充填し、ゴム型３７を圧力容器（図示せず）
の液体内に浸してグリーンボールＢを加圧成形する。こ
れらの成形方法によると、成形後のボール形状を図３
（Ｂ）および図４（Ｂ）に各々示すように、いずれも型
合わせ面に凸部ａが生じる。そのため、これらの凸部ａ
の除去が必要であり、焼結後に研磨を施して真球に近い
形状に加工している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、焼結したセラ
ミックス製ボールは硬度が非常に高く、またいずれの成
形方法によっても凸部ａが大きく生じて加工代が大きな
ものとなるため、加工時間が長くなる。しかも、大きな
凸部ａがあるために加工定盤の損耗が早いという問題点
がある。
ミックス製ボールは硬度が非常に高く、またいずれの成
形方法によっても凸部ａが大きく生じて加工代が大きな
ものとなるため、加工時間が長くなる。しかも、大きな
凸部ａがあるために加工定盤の損耗が早いという問題点
がある。
【０００５】この発明の目的は、加工能率が良く、コス
ト低下が図れるセラミックス製ボールの製造方法を提供
することである。
ト低下が図れるセラミックス製ボールの製造方法を提供
することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明のセラミックス
製ボールの製造方法は、グリーンボールを仮焼した状態
またはグリーンボールのままの状態で研磨し、成形時に
できる型合わせ面等の凸部を除去して真球に近い形状に
加工する方法である。前記の研磨は、多数個を加工定盤
間に装入して同時に行う。この研磨の後に焼結を行う。
仮焼は、焼結温度よりも低い温度で加熱することにより
行う。
製ボールの製造方法は、グリーンボールを仮焼した状態
またはグリーンボールのままの状態で研磨し、成形時に
できる型合わせ面等の凸部を除去して真球に近い形状に
加工する方法である。前記の研磨は、多数個を加工定盤
間に装入して同時に行う。この研磨の後に焼結を行う。
仮焼は、焼結温度よりも低い温度で加熱することにより
行う。
【０００７】
【作用】この方法によると、焼結前の状態でセラミック
ス製ボールを研磨し、成形時にできる型合わせ面等の凸
部を除去して真球に近い形状とするため、焼結後の仕上
加工代が少なくて済み、あるいは仕上加工が不要とな
る。焼結前の研磨は、ボールが柔らかな状態で行えるた
め、焼結後の研磨に比べて非常に高い能率で行え、また
加工定盤間で一度に多数個加工できる。仮焼したボール
は仮焼前のボールよりも若干強度は高くなるが、焼結し
たものに比べて格段に容易に研磨が行える。
ス製ボールを研磨し、成形時にできる型合わせ面等の凸
部を除去して真球に近い形状とするため、焼結後の仕上
加工代が少なくて済み、あるいは仕上加工が不要とな
る。焼結前の研磨は、ボールが柔らかな状態で行えるた
め、焼結後の研磨に比べて非常に高い能率で行え、また
加工定盤間で一度に多数個加工できる。仮焼したボール
は仮焼前のボールよりも若干強度は高くなるが、焼結し
たものに比べて格段に容易に研磨が行える。
【０００８】
【実施例】この発明の一実施例を図１に基づいて説明す
る。まず、図１（Ａ）に示すように、グリーンボールＢ
を成形する。この成形は、図３または図４と共に前述し
た金型成形，ＣＩＰ成形，または射出成形等により行
う。
る。まず、図１（Ａ）に示すように、グリーンボールＢ
を成形する。この成形は、図３または図４と共に前述し
た金型成形，ＣＩＰ成形，または射出成形等により行
う。
【０００９】このグリーンボールＢを、焼結温度よりも
低い温度で仮焼する（図１（Ｂ）。焼結温度はセラミッ
クス材料によって異なっており、例えば窒化けい素（Ｓ
ｉ3Ｎ4 系）では１７００〜２０００℃、炭化けい素
（ＳｉＣ系）では２０００〜２２００℃、酸化アルミニ
ウム（Ａｌ2 Ｏ3 系）では１５００℃前後である。した
がって仮焼の温度も材質によって異なり、グリーンボー
ルＢの材質に応じて焼結温度と常温との間の適宜の温度
で仮焼を行う。
低い温度で仮焼する（図１（Ｂ）。焼結温度はセラミッ
クス材料によって異なっており、例えば窒化けい素（Ｓ
ｉ3Ｎ4 系）では１７００〜２０００℃、炭化けい素
（ＳｉＣ系）では２０００〜２２００℃、酸化アルミニ
ウム（Ａｌ2 Ｏ3 系）では１５００℃前後である。した
がって仮焼の温度も材質によって異なり、グリーンボー
ルＢの材質に応じて焼結温度と常温との間の適宜の温度
で仮焼を行う。
【００１０】このように仮焼を行ったボールＢを、図１
（Ｃ）に示すようにラップ盤１の上下の加工定盤２，３
間に多数個装入し、グリーンボールＢの成形時に生じる
型合わせ面等の凸部ａ（図１（Ａ））を除去して真球に
近い形状とする。なお、仮焼工程を省略してグリーンボ
ールＢの状態でラップ盤１による研磨を行っても良い。
上下の加工定盤２，３は、ボールＢを配置する円周溝を
対向面に有するものであり、少なくとも一方を回転駆動
する。両方を回転駆動する場合は、互いに逆方向に回転
させる。加工定盤２，３は、焼結状態のセラミックス製
ボールを研磨するものと同様な機構のものであるが、未
焼結のボールＢに用いるものでは、加工定盤２，３は軟
鋼製でも良い。焼結ボールの場合はダイヤモンド砥石が
使用される。研磨を行ったボールＢ′は、焼結を行い
（図１（Ｄ））、その後に仕上研磨を施して全工程が終
了する。
（Ｃ）に示すようにラップ盤１の上下の加工定盤２，３
間に多数個装入し、グリーンボールＢの成形時に生じる
型合わせ面等の凸部ａ（図１（Ａ））を除去して真球に
近い形状とする。なお、仮焼工程を省略してグリーンボ
ールＢの状態でラップ盤１による研磨を行っても良い。
上下の加工定盤２，３は、ボールＢを配置する円周溝を
対向面に有するものであり、少なくとも一方を回転駆動
する。両方を回転駆動する場合は、互いに逆方向に回転
させる。加工定盤２，３は、焼結状態のセラミックス製
ボールを研磨するものと同様な機構のものであるが、未
焼結のボールＢに用いるものでは、加工定盤２，３は軟
鋼製でも良い。焼結ボールの場合はダイヤモンド砥石が
使用される。研磨を行ったボールＢ′は、焼結を行い
（図１（Ｄ））、その後に仕上研磨を施して全工程が終
了する。
【００１１】この製造方法によると、焼結前の状態でセ
ラミックス製ボールＢを研磨し、グリーンボールＢの成
形時に生じる型合わせ面等の凸部ａを除去して真球に近
い形状とするため、焼結後の仕上加工代が少なくて済
み、あるいは仕上加工が不要となる。そのため加工時間
が短縮される。焼結前の研磨は、ボールＢが柔らかな状
態で行えるため、焼結後の研磨に比べて格段に高い能率
で加工でき、しかも加工定盤２，３間で一度に多数個加
工でき、したがって加工コストが低減する。
ラミックス製ボールＢを研磨し、グリーンボールＢの成
形時に生じる型合わせ面等の凸部ａを除去して真球に近
い形状とするため、焼結後の仕上加工代が少なくて済
み、あるいは仕上加工が不要となる。そのため加工時間
が短縮される。焼結前の研磨は、ボールＢが柔らかな状
態で行えるため、焼結後の研磨に比べて格段に高い能率
で加工でき、しかも加工定盤２，３間で一度に多数個加
工でき、したがって加工コストが低減する。
【００１２】図２はセラミックスボールＢの焼結または
仮焼の程度と加工能率との関係を示すグラフである。横
軸に加熱処理温度を取り、縦軸に加工能率を対数目盛り
で示してある。同図は、セラミックスボールＢの材質と
して前記の窒化けい素（Ｓｉ3 Ｎ4 系）を用いた場合の
例である。同図から分かるように、焼結ボールに比べ
て、グリーンボールまたは仮焼ボールの場合は、飛躍的
に加工能率が高くなる。仮焼した場合は、仮焼前のボー
ルよりも若干強度は高くなるが、焼結したものに比べる
と研磨能率は桁違いに高い。仮焼した場合は、ボールＢ
の強度が強くなるために研磨時の取扱性が良い。
仮焼の程度と加工能率との関係を示すグラフである。横
軸に加熱処理温度を取り、縦軸に加工能率を対数目盛り
で示してある。同図は、セラミックスボールＢの材質と
して前記の窒化けい素（Ｓｉ3 Ｎ4 系）を用いた場合の
例である。同図から分かるように、焼結ボールに比べ
て、グリーンボールまたは仮焼ボールの場合は、飛躍的
に加工能率が高くなる。仮焼した場合は、仮焼前のボー
ルよりも若干強度は高くなるが、焼結したものに比べる
と研磨能率は桁違いに高い。仮焼した場合は、ボールＢ
の強度が強くなるために研磨時の取扱性が良い。
【００１３】
【発明の効果】この発明のセラミックス製ボールの製造
方法は、焼結前の状態でセラミックス製ボールを研磨
し、成形時に生じる型合わせ面等の凸部を除去して真球
に近い形状とするため、焼結後の仕上加工代が少なくて
済み、あるいは仕上加工が不要となり、加工時間が短縮
される。焼結前の研磨は、ボールが柔らかな状態で行え
るために加工能率が格段に良く、また加工定盤間で一度
に多数個加工することができ、加工コストが低減され
る。また加工定盤の損耗も少ない。
方法は、焼結前の状態でセラミックス製ボールを研磨
し、成形時に生じる型合わせ面等の凸部を除去して真球
に近い形状とするため、焼結後の仕上加工代が少なくて
済み、あるいは仕上加工が不要となり、加工時間が短縮
される。焼結前の研磨は、ボールが柔らかな状態で行え
るために加工能率が格段に良く、また加工定盤間で一度
に多数個加工することができ、加工コストが低減され
る。また加工定盤の損耗も少ない。
【図１】この発明の一実施例の製造方法の工程説明図で
ある。
ある。
【図２】焼結または仮焼の程度と加工能率との関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は各々従来の金型成形法を示す
破断側面図および成形後のグリーンボールの側面図であ
る。
破断側面図および成形後のグリーンボールの側面図であ
る。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は各々従来のＣＩＰ成形法を示
す破断側面図および成形後のグリーンボールの側面図で
ある。
す破断側面図および成形後のグリーンボールの側面図で
ある。
１…ラップ盤、２，３…加工定盤、Ｂ…ボール、ａ…突
部
部
Claims (1)
- 【請求項１】 セラミックスのグリーンボールを形成す
る過程と、このグリーンボールを焼結温度よりも低い温
度に仮焼した状態または未加熱処理の状態で加工定盤間
に多数個装入し真球に近い形状に研磨する過程と、この
研磨されたボールを焼結する過程とを含むセラミックス
製ボールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4197697A JPH0615554A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | セラミックス製ボールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4197697A JPH0615554A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | セラミックス製ボールの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0615554A true JPH0615554A (ja) | 1994-01-25 |
Family
ID=16378855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4197697A Pending JPH0615554A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | セラミックス製ボールの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0615554A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100400658B1 (ko) * | 2000-10-26 | 2003-10-08 | 이부락 | 세라믹 볼 성형 방법 |
| CN100464951C (zh) * | 2007-05-15 | 2009-03-04 | 山东东阿钢球集团有限公司 | G3级氮化硅球加工工艺 |
| JP2010100461A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Olympus Corp | 球状素材及びその製造方法 |
| JP2016221585A (ja) * | 2015-05-27 | 2016-12-28 | 株式会社ジェイテクト | 球体研磨装置及びそのツルーイング方法 |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP4197697A patent/JPH0615554A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100400658B1 (ko) * | 2000-10-26 | 2003-10-08 | 이부락 | 세라믹 볼 성형 방법 |
| CN100464951C (zh) * | 2007-05-15 | 2009-03-04 | 山东东阿钢球集团有限公司 | G3级氮化硅球加工工艺 |
| JP2010100461A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Olympus Corp | 球状素材及びその製造方法 |
| JP2016221585A (ja) * | 2015-05-27 | 2016-12-28 | 株式会社ジェイテクト | 球体研磨装置及びそのツルーイング方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040316 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040707 |