JPH06270114A - 中空チャンバーを備えたセラミック成形品 - Google Patents
中空チャンバーを備えたセラミック成形品Info
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- JPH06270114A JPH06270114A JP14612191A JP14612191A JPH06270114A JP H06270114 A JPH06270114 A JP H06270114A JP 14612191 A JP14612191 A JP 14612191A JP 14612191 A JP14612191 A JP 14612191A JP H06270114 A JPH06270114 A JP H06270114A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 内表および外表を互いにほとんど無関係に定
めうるセラミック中空体の製法を提供する。 【構成】 セラミック中空体を製造するために、未処理
セラミック素材をプレスして未処理成形品となし、そし
て焼結する。その際、突起を備えた少なくとも２個の、
好ましくは回転対称形の未処理成形品を同一セラミック
素材から製造する。それらを互いにはめ合わせたのちに
は、一方の成形品の突起が他方の成形品の突起を収容す
る。収容する成形品の圧縮密度は収容される成形品のも
のより小さい。
めうるセラミック中空体の製法を提供する。 【構成】 セラミック中空体を製造するために、未処理
セラミック素材をプレスして未処理成形品となし、そし
て焼結する。その際、突起を備えた少なくとも２個の、
好ましくは回転対称形の未処理成形品を同一セラミック
素材から製造する。それらを互いにはめ合わせたのちに
は、一方の成形品の突起が他方の成形品の突起を収容す
る。収容する成形品の圧縮密度は収容される成形品のも
のより小さい。
Description
【０００１】本発明は未処理成形品から複雑な形状のセ
ラミック中空体を製造する方法に関する。
ラミック中空体を製造する方法に関する。
【０００２】既知の加工法によればセラミック中空体は
石膏型内でスリップカスティングにより製造され、これ
らが乾燥後に焼成される。この方法では一定の外部形状
を得ることはできるが、壁厚がほぼ一定であるため内部
形状は大幅に特定される。
石膏型内でスリップカスティングにより製造され、これ
らが乾燥後に焼成される。この方法では一定の外部形状
を得ることはできるが、壁厚がほぼ一定であるため内部
形状は大幅に特定される。
【０００３】従って、内表および外表を互いにほとんど
無関係に特定しうるセラミック中空体の製法を提供する
ことが目的であった。
無関係に特定しうるセラミック中空体の製法を提供する
ことが目的であった。
【０００４】未処理セラミック素材からプレスして未処
理成形品となし、そして焼結することによりセラミック
中空体を製造する方法において、双方とも突起を備えた
少なくとも２個の未処理セラミック成形品を同一セラミ
ック素材から製造し、それらの部品を互いにはめ合わせ
たのち一方の成形品の突起が他方の成形品の突起を収容
し、収容する成形品については収容される成形品のもの
より小さい圧縮密度が選ばれ、これら未処理部品を互い
にはめ合わせて後続処理することよりなる方法が見出さ
れた。
理成形品となし、そして焼結することによりセラミック
中空体を製造する方法において、双方とも突起を備えた
少なくとも２個の未処理セラミック成形品を同一セラミ
ック素材から製造し、それらの部品を互いにはめ合わせ
たのち一方の成形品の突起が他方の成形品の突起を収容
し、収容する成形品については収容される成形品のもの
より小さい圧縮密度が選ばれ、これら未処理部品を互い
にはめ合わせて後続処理することよりなる方法が見出さ
れた。
【０００５】″後続処理″という語は乾燥および焼結を
含む。
含む。
【０００６】本発明方法は、焼結工程で収縮しやすいセ
ラミックバインダーを含むすべてのセラミック素材に利
用しうる。アルミナからなる部品が好ましい。
ラミックバインダーを含むすべてのセラミック素材に利
用しうる。アルミナからなる部品が好ましい。
【０００７】互いにはめ合わせられる未処理部品の未処
理密度の差は、用いるセラミック素材の見掛け密度およ
び収縮挙動に依存する。これらの差は素材に応じてその
都度定めなければならない。本発明方法においては、互
いに重ねた、または互いにはめ合わせたプレス成形品を
焼成工程で一緒に焼結してモノリシック体を得る。
理密度の差は、用いるセラミック素材の見掛け密度およ
び収縮挙動に依存する。これらの差は素材に応じてその
都度定めなければならない。本発明方法においては、互
いに重ねた、または互いにはめ合わせたプレス成形品を
焼成工程で一緒に焼結してモノリシック体を得る。
【０００８】収容する外側造形品の未処理密度が低いた
め、焼成された焼結品に、互いにはめ合わせた部品を圧
縮してモノリシック体を形成する一定のプレテンション
（ｐｒｅｔｅｎｔｉｏｎ）が生じる。
め、焼成された焼結品に、互いにはめ合わせた部品を圧
縮してモノリシック体を形成する一定のプレテンション
（ｐｒｅｔｅｎｔｉｏｎ）が生じる。
【０００９】組み立てられる個々の部品は焼結助剤、た
とえばフリットを用いずに互いにはめ合わせられる。し
かしボディー自身は通常の焼結助剤を含有することがで
き、たとえば未処理アルミナボディーは酸化マグネシウ
ムおよび／または酸化ジルコニウムを含有することがで
き、未処理窒化ケイ素もＹ2Ｏ3を含有しうる。
とえばフリットを用いずに互いにはめ合わせられる。し
かしボディー自身は通常の焼結助剤を含有することがで
き、たとえば未処理アルミナボディーは酸化マグネシウ
ムおよび／または酸化ジルコニウムを含有することがで
き、未処理窒化ケイ素もＹ2Ｏ3を含有しうる。
【００１０】本発明の１形態によれば、製造され、互い
にはめ合わせられる未処理成形品は回転対称形を有す
る。他の形態によれば、未処理成形品は多角形、特に正
多角形の形状をもつ。これに関して、部品を結合してモ
ノリスを得やすいほど、組み立てられた造形品はいっそ
う円に近くなることが見出された。好ましくは、互いに
収容し合う突起は凹形のセクションを含まない。
にはめ合わせられる未処理成形品は回転対称形を有す
る。他の形態によれば、未処理成形品は多角形、特に正
多角形の形状をもつ。これに関して、部品を結合してモ
ノリスを得やすいほど、組み立てられた造形品はいっそ
う円に近くなることが見出された。好ましくは、互いに
収容し合う突起は凹形のセクションを含まない。
【００１１】本発明によれば閉鎖キャビティを形成する
こともできる。焼結焼成が開始すると気体は逃散する。
この場合、焼結温度まで徐々に加熱し、および／または
小さなオリフィスを設けることが有利である。
こともできる。焼結焼成が開始すると気体は逃散する。
この場合、焼結温度まで徐々に加熱し、および／または
小さなオリフィスを設けることが有利である。
【００１２】本発明の構成の詳細を図面によって詳述す
る。図１ａは２個の圧縮品１および３を示す。部品１は
缶状であり、リム２を備えている。部品３は蓋状であ
り、内側突起４を備えている。部品１および３を互いに
はめ合わせたのち、蓋の内側部分４は外側リム２により
収容される。部品１の未処理密度は部品３のものより低
い。これらの部品を互いにはめ合わせて焼結したのち、
中空チャンバー６を備えた焼成成形品５が得られる（図
１ｂ）。
る。図１ａは２個の圧縮品１および３を示す。部品１は
缶状であり、リム２を備えている。部品３は蓋状であ
り、内側突起４を備えている。部品１および３を互いに
はめ合わせたのち、蓋の内側部分４は外側リム２により
収容される。部品１の未処理密度は部品３のものより低
い。これらの部品を互いにはめ合わせて焼結したのち、
中空チャンバー６を備えた焼成成形品５が得られる（図
１ｂ）。
【００１３】図１および図３−７の場合、収容する成形
品は環状の突起を備えている。図２の場合、２個の成形
品はコーンと中空コーンのように互いにはめ合う。
品は環状の突起を備えている。図２の場合、２個の成形
品はコーンと中空コーンのように互いにはめ合う。
【００１４】図３−５に示すように３個以上の部品を突
起により順次はめ合わせて中空の未処理圧縮品を形成す
る場合、少なくとも１個の部品が両側に突起をもつ必要
がある。これらの突起を、両者がそれらに隣接する部品
の突起を収容するか、または両者がこれらにより収容さ
れるように設計することが有利である。これはたとえば
図４の未処理圧縮品を組み立てる際に、中央の部品に適
用される。
起により順次はめ合わせて中空の未処理圧縮品を形成す
る場合、少なくとも１個の部品が両側に突起をもつ必要
がある。これらの突起を、両者がそれらに隣接する部品
の突起を収容するか、または両者がこれらにより収容さ
れるように設計することが有利である。これはたとえば
図４の未処理圧縮品を組み立てる際に、中央の部品に適
用される。
【００１５】本発明方法においては、個々の部品の内部
形状および外部形状を、部品の個々の機能に従ったプレ
ス技術の規則に応じて狭い許容度で製造することができ
る。個々の部品を未処理状態でさらに機械加工すること
もできる。
形状および外部形状を、部品の個々の機能に従ったプレ
ス技術の規則に応じて狭い許容度で製造することができ
る。個々の部品を未処理状態でさらに機械加工すること
もできる。
【００１６】欧州特許第２３２，０４８号明細書には、
半透明のセラミックパイプにクロージングプラグをはめ
込む方法が既に示されている。このために未処理パイプ
圧縮品をまずセラミック材料から製造し、次いで同一種
類のセラミック材料のクロージングプラグを製造する。
両部品とも円筒形の表面をもち、両部品は互いにはめ合
わせられ、焼成される。パイプ状材料の焼結収縮は端面
クロージャープラグの材料のものより大きいはずであ
る。しかし、どのようにしてこの異なる焼結収縮が得ら
れるかは述べられていない。
半透明のセラミックパイプにクロージングプラグをはめ
込む方法が既に示されている。このために未処理パイプ
圧縮品をまずセラミック材料から製造し、次いで同一種
類のセラミック材料のクロージングプラグを製造する。
両部品とも円筒形の表面をもち、両部品は互いにはめ合
わせられ、焼成される。パイプ状材料の焼結収縮は端面
クロージャープラグの材料のものより大きいはずであ
る。しかし、どのようにしてこの異なる焼結収縮が得ら
れるかは述べられていない。
【００１７】実施例 粉末状アルミナ系セラミックのプレス素材から、一定の
ラム圧において図１による未処理の心出し部品（３）−
最小幅地点での直径２４ｍｍおよび未処理密度２．４７
５５ｇ／ｃｍ3−を得た。焼結後に直径は２０．００ｍ
ｍであり、すなわち収縮率は２０％であった（焼結体に
対し）。
ラム圧において図１による未処理の心出し部品（３）−
最小幅地点での直径２４ｍｍおよび未処理密度２．４７
５５ｇ／ｃｍ3−を得た。焼結後に直径は２０．００ｍ
ｍであり、すなわち収縮率は２０％であった（焼結体に
対し）。
【００１８】部品１および３が焼結焼成に際して確実に
溶着するためには、別個に焼成した場合部品３の方が小
さな内径にならなければならない。０．０１ｍｍの差で
十分である。このような部品３は収縮率（２４−１９．
９９）：１９．９９＝０．２００６すなわち２０．６％
でなければならない。
溶着するためには、別個に焼成した場合部品３の方が小
さな内径にならなければならない。０．０１ｍｍの差で
十分である。このような部品３は収縮率（２４−１９．
９９）：１９．９９＝０．２００６すなわち２０．６％
でなければならない。
【００１９】収縮率１９−２１％の範囲では、同一プレ
ス素材からプレスされる圧縮品については収縮率が１％
増す毎に未処理圧縮品の密度は０．０７ｇ／ｃｍ3低下
しなければならないことが認められた。すなわち２個の
部品が良好に溶着するのを保証するためには、一方の部
品の未処理密度は２．４７５５−（０．０６×０．０
７）＝２．４７１３（ｇ／ｃｍ3）でなければならな
い。
ス素材からプレスされる圧縮品については収縮率が１％
増す毎に未処理圧縮品の密度は０．０７ｇ／ｃｍ3低下
しなければならないことが認められた。すなわち２個の
部品が良好に溶着するのを保証するためには、一方の部
品の未処理密度は２．４７５５−（０．０６×０．０
７）＝２．４７１３（ｇ／ｃｍ3）でなければならな
い。
【００２０】これは、未処理密度の差が０．００４２ｇ
／ｃｍ3であれば、公称寸法２０ｍｍにおいて目的とす
る０．０１ｍｍのプレテンションを達成しうることを意
味する。
／ｃｍ3であれば、公称寸法２０ｍｍにおいて目的とす
る０．０１ｍｍのプレテンションを達成しうることを意
味する。
【００２１】より低い密度を達成するためには、制御さ
れた様式でプレス力を低下させる（これは工業的条件に
おいては経費がかかる）か、または一定のピストン行程
において中空型に充填されるプレス材料の量をこれに応
じて減少させる。この場合、原寸（シリンダーの長さ）
および重量を測定することにより、密度を追加検査する
ことができる。
れた様式でプレス力を低下させる（これは工業的条件に
おいては経費がかかる）か、または一定のピストン行程
において中空型に充填されるプレス材料の量をこれに応
じて減少させる。この場合、原寸（シリンダーの長さ）
および重量を測定することにより、密度を追加検査する
ことができる。
【００２２】これと同様に、未処理密度が既知であり、
かつ未処理密度に対する収縮率の依存度が既知である他
のセラミック素材については、焼結焼成に際して達成さ
れるプレテンションを計算し、個々の要求条件に従って
調整することができる。
かつ未処理密度に対する収縮率の依存度が既知である他
のセラミック素材については、焼結焼成に際して達成さ
れるプレテンションを計算し、個々の要求条件に従って
調整することができる。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】図１−７は、本発明に従って少なくとも２個の
部品から中空チャンバーを備えた成形品を製造する各種
形態を示す。
部品から中空チャンバーを備えた成形品を製造する各種
形態を示す。
１，３ 未処理圧縮品 ２ リム ４ 内側突起 ５ 焼成された成形品 ６ 中空チャンバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルマン・ペールマン ドイツ連邦共和国デー−8591 ペッヒブル ン，ホフシュタット ５
Claims (4)
- 【請求項１】 未処理セラミック素材からプレスして未
処理成形品となし、そして焼結することによりセラミッ
ク中空体を製造する方法において、双方とも突起を備え
た少なくとも２個の未処理セラミック成形品を同一セラ
ミック素材から製造し、それらを互いにはめ合わせたの
ち一方の成形品の突起が他方の成形品の突起を収容し、
収容する成形品の圧縮密度は収容される成形品のものよ
り小さく、これら未処理部品を互いにはめ合わせて後続
処理することよりなる方法。 - 【請求項２】 製造される未処理成形品が回転対称であ
る、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 ２個の成形品の突起がコーンおよび中空
コーンのように互いに収容し合う、請求項１または２に
記載の方法。 - 【請求項４】 収容する成形品が環状突起を備えてい
る、請求項２に記載の方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4019379 | 1990-06-18 | ||
| DE19904029651 DE4029651A1 (de) | 1990-06-18 | 1990-09-19 | Keramikformkoerper mit hohlkammern |
| DE4019379:9 | 1990-09-19 | ||
| DE4029651:2 | 1990-09-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06270114A true JPH06270114A (ja) | 1994-09-27 |
Family
ID=25894231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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