JPH0693405A

JPH0693405A - 薄肉中空金属物品の製造方法

Info

Publication number: JPH0693405A
Application number: JP4198840A
Authority: JP
Inventors: Masaki Morikawa; 正樹森川; Juichi Hirasawa; 寿一平澤
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1992-07-24
Filing date: 1992-07-24
Publication date: 1994-04-05

Abstract

(57)【要約】【目的】大掛りな製造装置及び精密な型が必要ないと
ともに、製造作業に伴う加工時間が少なくてすむ薄肉中
空金属物品の製造方法を提供する。【構成】ろう材などからなる薄肉中空金属物品製造用
中子によって所望形状の中子を形成し、この表面に金属
または合金粉末、結合剤よりなる可撓性組成物の含有溶
液を吹付けて被覆膜を形成し、これを乾燥させることに
より前記中子表面に多孔質な被覆層を形成した中間体を
形成し、この中間体を熱処理することにより前記中子を
溶解・蒸発させた後、被覆層を構成する可撓性組成物を
焼成する。【効果】薄肉中空金属物品を極めて高い生産効率にて
製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、材料として金属または
合金粉末そして結合剤よりなる可撓性組成物の含有溶液
を用いた薄肉中空金属物品の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図２に示すような貴金属製の薄肉中空金
属物質（例えば、ネックレスやブレスレットを構成する
玉）１が、その軽量化あるいは貴金属材料の節減のため
に求められている。このような薄肉中空金属物品１の製
造方法としては、鋳造法等によって２つの半球殻状部品
１ａ、１ａを製造し、これらの各端部を接合してろう付
けするものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
薄肉中空金属物品１の製造方法では、大掛りな製造装置
及び精密な型が必要となり、型製造費用が多くかかると
ともに、２つの半球殻状物品１ａ、１ａを接合するのに
熟練が要し、接合時間が多くかかるといった問題があ
る。

【０００４】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、大掛りな製造装置及び精密な型が必要ないととも
に、製造作業に伴う加工時間が少なくてすむ薄肉中空金
属物品の製造方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の薄肉中空金属物
品の製造方法は上記課題を解決するために、ろう材など
からなる薄肉中空金属物品製造用中子によって所望形状
の中子を形成し、この中子の表面に、金属または合金粉
末そして結合剤よりなる可撓性組成物の含有溶液を吹付
けて、前記可撓性組成物からなる被覆膜を形成し、これ
を乾燥させることにより前記中子表面に多孔質な被覆層
を形成した中間体を形成し、次いで、この中間体を熱処
理することにより前記中子を溶解・蒸発させた後、前記
被覆層を構成する可撓性組成物を焼成することを特徴と
するものである。

【０００６】

【作用】本発明方法によれば、所定の形状の中子に金属
または合金粉末そして結合剤からなる可撓性組成物の含
有溶液を吹付けることにより、中子表面に前記可撓性組
成物からなる被覆層を形成し、これを乾燥させることに
より中子表面に一様な膜厚で形成された多孔質な被覆層
を形成することができる。そして、前記中子に被覆層が
形成された中間体を加熱、焼成すると、前記中子が溶解
そして蒸発して、前記中子形成物質は前記可撓性組成物
からなる多孔質な被覆層の表面の孔より外部に円滑に排
出されることとなり、前記蒸発した中子形成物質によっ
て焼成途中の被覆層に無理な応力が作用するのを回避し
て、前記被覆層にひび割れや変形等の欠陥が生じるのを
防ぎ、さらにこれを焼成することにより薄肉中空金属物
品を形成することができるので、連続した一連の工程
で、効率的に薄肉中空金属物品を形成することが可能で
ある。

【０００７】従って、本発明方法によれば、上記のよう
な方法により大掛りな製造設備及び熟練度技術を必要と
せず、容易に薄肉の中空金属物品を製造することができ
る。そして、前記薄肉中空金属物品を極めて高い生産効
率にて製造することができ、製品の大幅なコストダウン
を可能としたものである。

【０００８】

【実施例】以下に、図面を参照して本発明の一実施例に
ついて説明する。本実施例の薄肉中空金属物品１の製造
方法は、貴金属粉末を含有する可撓性組成物を原料とし
て使用する。この可撓性組成物は、貴金属粉末５０〜９８．５重量％セルロース系水溶性バインダー０．４〜１０重量％界面活性剤０．００１〜５重量％油脂０．１〜１５重量％を含有し、残りが水及び不可避不純物からなる。

【０００９】そして、上記組成からなる可撓性組成物
は、以下のような方法によって製造される。まず、上記
セルロース系水溶性バインダーと水とを混合し、しばら
く放置して寒天状とする。次いで、これに界面活性剤を
添加して混合し、さらに、所定の貴金属粉末を添加して
混合する。そして、この貴金属粉末混合体に油脂を添加
して混合することにより上記組成からなる可撓性組成物
を製造する。

【００１０】次に、上記可撓性組成物の組成を上記のよ
うに決めた理由を説明する。（ａ）貴金属粉末貴金属粉末としては、平均粒径が５０μm以下の球状、
異形状または扁平状の粉末を利用できる。この貴金属粉
末を成す貴金属には、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、
Ｏｓ等の白金族及びＡｕ、Ａｇと、これらを含む合金か
らなる群より選択された１種又は２種以上が用いられ
る。この貴金属粉末は、可撓性組成物を構成する主成分
であり、製品の色を決定する主要な要素であるが、その
含有量が５０重量％未満では、その効果がなく、一方、
９８．５重量％以上を越えて含有すると得られた可撓性
組成物の伸び及び強度が低下するようになるので好まし
くない。従って、上記の通り貴金属粉末の含有量は５０
〜９８．５重量％とした。

【００１１】（ｂ）セルロース系水溶性バインダーセルロース系水溶性バインダーは、加熱すると速やかに
ゲル化して固化し、成形体の形状の保持を容易にする。
しかし、その添加量が０．４重量％未満ではその効果が
得られず、一方、１０重量％より多く添加すると粘性度
が大きくなりすぎて吹付けによる可撓性組成物の被覆膜
の形成が困難となる。従って、前記の通り、セルロース
系水溶液性のバインダーの含有量は、０．４〜１０重量
％とした。セルロース系水溶性バインダーとしては、メ
チルセルロース、エチルセルロース等が好ましい。

【００１２】（ｃ）界面活性剤界面活性剤を添加して混合することにより、バインダー
と水との反応により生じた固形物が粉砕し、また、貴金
属粉末とバインダーとの混合性が良くなるという作用が
得られる。しかし、添加する界面活性剤の量が０．００
１重量％未満ではその効果が充分でなく、一方、界面活
性剤を５重量％よりも多く添加すると、得られた可塑性
組成物の粘度が低下し、流動性が増して均一な被覆膜の
形成が困難となるので好ましくない。従って、前記の通
り界面活性剤の添加量は、０．００１〜５重量％とし
た。

【００１３】（ｄ）油脂油脂を添加することにより、可撓性組成物に滑性を付与
することができる。しかし、その添加量が０．１重量％
未満ではその効果が得られず、一方、１５重量％より多
く添加すると、可撓性組成物が油っぽくなり、滑り易く
なって、均一な被覆膜の形成が困難となるので好ましく
ない。従って、前記の通り、油脂の含有量は０．１〜１
５重量％とした。

【００１４】油脂としては、高級有機酸（例えば、フタ
ル酸）、高級有機酸エステル（例えば、フタル酸−ｎ−
ジオクチル、フタル酸−ｎ−ブチル）、高級アルコー
ル、高級多価アルコール（例えば、ポリビニルアルコー
ル、ポリエチレングリコール、エーテル類）等が挙げら
れる

【００１５】次に、図面を参照して、この発明の一実施
例による薄肉中空金属物品１３の製造方法について説明
する。まず、図１（ａ）に示すように、球形のキャビテ
ィ１０ａを有する型１０内にろう材を流し込んで、球形
の中子１１を形成する。前記キャビティ１０ａの直径は
１０ｍｍとなっている。

【００１６】そして、前記組成からなる可撓性組成物を
乾燥し、粉砕した粉末を水に溶解した前記可撓性組成物
の含有溶液を、前記中子１１表面に噴霧器等により吹付
けて被覆膜を形成し、これを乾燥させて、前記中子１１
表面に多孔質な被覆層１２ａが一様な膜厚で形成された
薄肉中空金属物品の中間体１２を形成する。そして、こ
の中間体１２を加熱炉において加熱して、前記被覆層１
２ａを構成する可撓性組成物の焼成を行なう。加熱条件
は前記中間体１２を構成する可撓性組成物中の貴金属粉
末の材質によって異なる。加熱雰囲気条件は、貴金属粉
末が大気中において安定した物性を有する場合には、大
気中で加熱して焼成し、前記貴金属粉末が大気中におい
て不安定な物性を有する場合には、不活性雰囲気内で加
熱して焼成する。加熱温度及び時間は、可撓性組成物中
の貴金属粉末が純金の時は、９８０〜１０２０℃で２時
間、１８金合金の時は８５０〜８９０℃で２時間、白金
の時は１５８０〜１６２０℃で２時間とする。

【００１７】このように加熱すると、前記中間体１２を
構成する中子形成物質が溶解そして蒸発して、前記可撓
性組成物からなる多孔質な被覆層１２ａ表面の孔より外
部に放出される。さらに続いて、前記被覆層１２ａを構
成する可撓性組成物内のセルロース系水溶性バインダー
や油脂が熱で蒸発した後、前記被覆層１２ａは焼成され
て、図１（ｃ）に示すような薄肉中空金属物品１３が形
成される。

【００１８】なお、前記被覆層１２ａを構成する可撓性
組成物の気孔率は５％〜７５％であることが望ましい。
前記気孔率が５％未満であると、前記中間体１２を加熱
し、前記中間体１２を構成する中子１１を溶解又は蒸発
させた際に、前記中子形成物質を円滑に外部に排出でき
ず、加熱により溶解又は蒸発した中子形成物質が沸騰ま
たは膨張し、前記被覆膜１２ａに内部から圧力が加わ
り、肉薄な被覆膜１２ａに当該圧力によりひび割れや変
形等の欠陥を生じ安い。また、前記気孔率が７５％より
大きいと、前記被覆層１２ａを焼成し完成した薄肉中空
金属物品１３は、その金属薄膜が密に形成されず、脆く
壊れ易いためである。

【００１９】そして、前記被覆膜１２ａを構成する際の
可撓性組成物の含有溶液は、上記実施例に記したよう
に、まず、固体状の可撓性組成物を形成し、これを乾燥
して粉砕した粉末を水または水溶性の溶媒に溶解させる
ことにより製造する方法の他、可塑性組成物を構成する
成分要素の濃度を以下のように調整し、直接スラリー状
に形成したものであっても、前記のように形成した可塑
性組成物の含有溶液を中子１１に吹付け、乾燥した後の
前記可塑性組成物からなる被覆層１２ａの気孔率が、上
記実施例と同様に５％〜７５％の範囲内にあるものであ
れば、前記被覆層１２ａを形成する可塑性組成物の含有
溶液の製造工程は、どのようなものであっても良いのは
勿論である。

【００２０】そこで、上記実施例による薄肉中空金属物
品の製造方法を用いて製造した薄膜中空金属物品の製造
例について以下に説明する。（製造例）まず、直径１０ｍｍの球形のキャビティを有
する型内にワックスを流し込んで、球形の中子を形成し
た。

【００２１】そして、メチルセルロース９重量％とアル
キルベンゼンスルホン酸塩３重量％とフタル酸−ジ−２
−エチルヘキシル１０重量％と水とを混合して結合剤を
作製した。ついで、この結合剤２２重量部と金粉末７８
重量部を混練して貴金属可撓性組成物を得た。前記金粉
末には平均粒径４０μmの粒径の純金粉末を用いた。

【００２２】そして、前記組成からなる可撓性組成物を
乾燥し、粉砕した粉末を水に溶解した前記可撓性組成物
の含有溶液を、前記中子表面に噴霧器等により吹付けて
被覆膜を形成し、これを乾燥させて、中子表面に膜厚１
ｍｍそして空孔率２５％の多孔質な被覆層が形成された
中間体を形成した。そしてさらに、この中間体を加熱炉
において大気中、１５０℃で２時間加熱した後、さらに
前記被覆層を構成する可撓性組成物を１０００℃で２時
間焼成した。このようにして、膜厚０．８ｍｍの薄肉中
空金属物品を得ることができた。

【００２３】以上説明したように本実施例によれば、所
定の形状の中子１１に金属または合金粉末そして結合剤
からなる可撓性組成物の含有溶液を吹付けることによ
り、中子１１表面に前記可撓性組成物からなる被覆膜を
形成し、これを乾燥させることにより前記中子１１表面
に多孔質な被覆層１２ａを一様な膜厚で形成することが
容易である。そして、前記被覆層１２ａが被覆された中
子１１からなる中間体１２を加熱すると、前記中子１１
が溶解そして蒸発して、前記中子形成物質は前記可撓性
組成物からなる多孔質な被覆層１２ａの表面の孔より外
部に円滑に排出されることとなる。そしてさらに、前記
中子形成物質を外部に除去した前記中間体１２、つまり
可撓性組成物からなる被覆層１２ａを焼成することによ
り薄肉中空金属物品１３が形成される。

【００２４】従って、上述したような本実施例による方
法によれば、大掛りな製造設備及び熟練度技術を必要と
せず、容易に薄肉の中空金属物品１３を製造することが
できる。そしてまた、上記本実施例において、唯一、そ
の成形技術を必要とする中子１１の成形工程において
も、前記中子１１は製品の内部の基本原形として用いる
もので、製品外部の滑らかさ、貴金属製品の自然な形状
を左右するものではないので、その成形技術に厳しい精
度を必要とせず、前記薄肉中空金属物品１３の完全な機
械化、そして低コスト化を図り、前記薄肉中空金属物品
１３を極めて高い生産効率にて製造することが可能であ
る。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明方法によれ
ば、所定の形状の中子に金属または合金粉末そして結合
剤からなる可撓性組成物の含有溶液を吹付けることによ
り、中子表面に前記可撓性組成物からなる被覆膜を形成
し、これを乾燥することにより、前記中子表面に多孔質
な被覆層を一様な膜厚で形成することが容易である。そ
して、前記被覆層が被覆された中子からなる中間体を加
熱すると前記中子が溶解そして蒸発して、前記中子形成
物質は前記可撓性組成物からなる多孔質な被覆層の表面
の孔より外部に円滑に排出されることとなる。そしてさ
らに、前記中子形成物質を外部に除去した前記中間体、
つまり可撓性組成物からなる被覆層を焼成することによ
り薄肉中空金属物品が形成される。

【００２６】従って、本発明方法によれば、上記のよう
な方法により大掛りな製造設備及び熟練度技術を必要と
せず、容易に薄肉の中空金属物品を製造することができ
る。そして、前記薄肉中空金属物品を極めて高い生産効
率にて製造することができ、製品の大幅なコストダウン
を可能としたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は、本発明の一実施例の薄肉中空金
属物品の製造方法における中子の製造工程を説明するた
めの図である。図１（ｂ）は、本発明の一実施例の薄肉
中空金属物品の製造方法における被覆膜の形成工程を説
明するための図である。図１（ｃ）は、本発明の一実施
例の薄肉中空金属物品の製造方法において完成された薄
肉中空金属物品の断面図を示すものである。

【図２】図２は、従来の薄肉中空金属物品の一部を破断
した斜視図である。

【符号の説明】

１１中間体１２被覆膜１３薄肉中空金属物品

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ろう材などからなる薄肉中空金属物品製
造用中子によって所望形状の中子を形成し、この中子の
表面に、金属または合金粉末そして結合剤よりなる可撓
性組成物の含有溶液を吹付けて、前記可撓性組成物から
なる被覆膜を形成し、これを乾燥させることにより前記
中子表面に多孔質な被覆層を形成した中間体を形成し、
次いで、この中間体を熱処理することにより前記中子を
溶解・蒸発させた後、前記被覆層を構成する可撓性組成
物を焼成することを特徴とする薄肉中空金属物品の製造
方法。