JPH0742687U - 湿式成形用鋳型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐圧強度、耐水性、寸法精度に優れ、大型形
状品や複雑形状品用の鋳型を容易に製造することが可能
な湿式成形用鋳型を提供する。 【構成】 表面に所定の成形面が形成された、窒化ホウ
素と１種以上のその他のセラミックス成分を含有する複
合セラミックスからなる、通気性を有する成形面層１
と、成形面層１を裏面側から支持する成形面支持層２と
を備えてなる湿式成形用鋳型の成形面層１を、２個以上
の部分から構成するとともに、該２個以上の部分を有機
系接着剤３を用いて接合する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、鋳型に関し、詳しくは、粉末を湿式で成形する際に用いられる湿 式成形用鋳型に関する。

【０００２】

【従来の技術及び考案が解決しようとする課題】

粉末を湿式成形する方法の一つに、鋳型を用いて成形する鋳込成形法がある。 この鋳込成形法は、粉末の成形方法の一種であり、スリップを吸水性の鋳型に流 し込み、スリップ中の粉体を、鋳型面に堆積、着肉させることによって成形体を 得る方法である。

【０００３】 そして、この方法は、他の湿式成形方法に比べて、複雑な形状の成形体を成形 できること、成形のための設備が安価であること、脱脂が容易であることなどの 特徴を有しており、主に、食器、衛生陶器などの成形に用いられている。

【０００４】 しかし、従来の石膏型を用いた鋳込成形法は、プレス成形などに比べて生産性 が劣ることから、着肉速度を向上させるために種々の努力が続けられてきた。

【０００５】 その代表的なものが加圧鋳込成形であり、この方法は、スリップに加圧するこ とにより、鋳型の吸水速度を向上させることを狙ったものであるが、石膏型は、 耐圧強度が低いため、１０ｋｇ／cm²程度の圧力までしか加圧できなかった。

【０００６】 そこで、より高強度な型材料の検討が行われ、新規な材料を用いた湿式成形用 鋳型が開発されている。そのうち、国際出願番号ＷＯ９０／０３８７４，特開平 ３−２９０２０２号公報、特開平３−２９０２０３号公報、特開平５−１３１４ １３号公報、特開平５−１５４８１２号公報に開示された窒化ホウ素（ＢＮ）と 他のセラミックス成分とを配合した複合セラミックス材料からなる湿式成形用鋳 型は、耐圧強度、耐水性、寸法精度に優れており、高圧を用いた鋳込成形を可能 としている。

【０００７】 しかしながら、これらの湿式成形用鋳型はセラミックスの焼結体を成形面層に 用いているため、大型形状品や複雑形状品用の鋳型の製造が困難で、適用できる 形状が限定されるという問題点がある。

【０００８】 この考案は、上記従来の窒化ホウ素（ＢＮ）と他のセラミックス成分からなる 鋳型の問題点を解決するものであり、耐圧強度、耐水性、寸法精度に優れ、大型 形状品や複雑形状品にも対応することが可能な湿式成形用鋳型を提供することを 目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この考案の湿式成形用鋳型は、上記目的を達成するものであり、表面に所定の 成形面が形成された、窒化ホウ素と１種以上のその他のセラミックス成分を含有 する複合セラミックスからなる、通気性を有する成形面層と、前記成形面層を裏 面側から支持する成形面支持層とを備えてなる湿式成形用鋳型であって、前記成 形面層が、２個以上の部分から構成されているとともに、該２個以上の部分が有 機系接着剤により接合されていることを特徴とする。

【００１０】 この考案において、湿式成形とは、粉末と、液体との混合体であるスリップや 坏土状態において、粉末の成形を行う方法を意味するものであり、鋳込成形、ろ くろ成形、湿式プレス成形、押出成形などが含まれる。以下では、鋳込成形を例 にとって説明するが、この考案は、これに限定されるものではなく、広く湿式成 形法全般に適用することができるものである。

【００１１】 図１は、この考案の湿式成形用鋳型の構造を示す断面図である。この湿式成形 用鋳型は、互に対向する２つの成形面層１と、成形面層の裏面側から成形面層１ を支持する成形面支持層２と、成形面支持層２を介して、対向する２つの成形面 層１を合体させるクランプ５とを備えて構成されており、対向する２つの成形面 層１を合体させることにより、２つの成形面層１の間に、成形体が形成される所 定の形状の空間４が形成される。

【００１２】 この湿式成形用鋳型において、成形面層１は、窒化ホウ素と１種または２種以 上の他のセラミックス成分からなり、ほぼ均一な厚みの層状の形状を有している 。この成形面層１に用いられている複合セラミックス材料は、耐圧強度、耐水性 、耐摩耗性に優れており、高圧鋳込が可能で、長期の使用にも寸法精度が低下し ないという特徴を有している。

【００１３】 また、この成形面層１は、２個以上の部分を有機系接着剤３を用いて接合する ことにより形成されているので、単純な形状のものを、有機系接着剤３で接合す るだけで、大形状や複雑形状のものを容易に製造することができる。

【００１４】 成形面支持層２は、成形面層１をその裏面側から支持している。この成形面支 持層２は、型締めの圧力により変形しないだけの強度を有していることが必要で あり、これによって、成形面層の破損が防止される。なお、成形面層の構成材料 には特別の制約はなく、種々の材料を用いることが可能であるが、安価なものを 用いることにより湿式成形用鋳型全体のコストを低減することが可能になる。

【００１５】 成形面層１を構成する２以上の部分を接合するための接着剤としては、以下の 理由から、有機系接着剤を用いることが望ましい。

【００１６】 成形面層の接合部は、成形面層背面からのエアブローの空気を洩さないよう に、隙間がないことが必要であるが、接着剤として有機系接着剤を用いた場合、 これを接合面に塗布し、接合することにより、有機系接着剤が容易に狭い隙間に 充填され、硬化後に接合部が確実に封止されるため、接合部からの空気の漏れを 確実に防止することができる。

【００１７】 また、有機系接着剤は、無機系接着剤に比べて接着強度が高く、耐水性にも 優れているため、スリップが接触する成形面層にその一部が露出した場合にも、 長期にわたって使用することができる。

【００１８】 なお、成形面層１の接合部は、単純なつき合せ形状（図２）とすることも可能 であり、また、図３に示すように、成形体接触面に有機系接着剤が露出しないよ うな互に係合する段部を有する形状（図３）とすることも可能である。このよう に、成形体接触面に有機系接着剤が露出しない形状とした場合、吸水性を有しな い有機系接着剤を成形体に接触させないようにすることが可能になり、より平滑 な成形体面を得ることが可能になる。

【００１９】 なお、成形面層１の接合部の具体的形状は、上述の図２及び図３の形状に限ら れるものではなく、さらに他の形状とすることも可能である。

【００２０】 この考案の湿式成形用鋳型において好適に用いることが可能な有機系接着剤と しては、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ポリウレタン系接着剤 、酢酸ビニル樹脂系接着剤などを挙げることができるが、これら以外にも、型締 め、成形時のスリップの加圧、脱型時のエアブローなどに耐えることが可能な強 度を有する種々の有機系接着剤を用いることができる。

【００２１】

【実施例】

以下、この考案の実施例を示してその特徴とするところをさらに具体的に説明 する。

【００２２】 平均粒径０．７μmのアルミナ粉末１００重量部に、水２２重量部、分散剤と してポリカルボン酸アンモニウム塩０．５重量部を添加し、ポットミルで１６時 間混合した後、バインダとしてアクリルエマルジョン１重量部を添加し、さらに 、攪拌機にて１時間攪拌、混合することにより、鋳込成形用スリップを調製した 。

【００２３】 また、鋳型としては、図４及び図５に示すような形状の成形面を与える成形面 層１を、その裏面側から成形面支持層２により支持してなる鋳型を用いた。

【００２４】 なお、この鋳型において、成形面層１は、窒化ホウ素を２０重量％含有する窒 化ケイ素−窒化ホウ素複合セラミックスを素材とし、成形面層１を構成する複数 の部分を、エポキシ系、アクリル系、あるいはポリウレタン系などの有機系接着 剤３で接合することにより形成されている。そして、このようにして形成された 互に対向する成形面層１の間に、成形体が形成される所定の形状の空間４が形成 されている。

【００２５】 また、成形面支持層２は、ステンレススチールを用いて形成されている。

【００２６】 さらに、比較例として、窒化ホウ素を２０重量％含有する窒化ホウ素−窒化ケ イ素複合セラミックスを成形面層の構成材料とする、 一体に形成された成形面層と、ステンレススチールからなる成形面支持層と を組み合わせ鋳型（成形面層一体型の鋳型）、 全体が一体に形成された鋳型（全体一体型の鋳型）、 ２個以上に分割形成された各部分を無機系接着剤にて接合してなる成形面層 と、ステンレススチールからなる成形面支持層を組み合わせた鋳型（成形面層接 合型の鋳型）、 の３種類の鋳型を準備した。

【００２７】 そして、上記のスリップと、実施例及び比較例の各鋳型を用いて、５０ｋｇ／ cm²の加圧下にて５０００回の湿式成形を行った。

【００２８】 表１，２に、前記実施例及び比較例の各型についての製作評価（製作日数、製 作コスト、歩留り）、及び成形評価（着肉速度、目詰りの状態、離型性、型摩耗 の状態、耐久性）についての評価結果を示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】 なお、表１，２において、歩留りは、製作した成形体の個数に対する良品の個 数で評価した。

【００３２】 また、着肉速度は、最大肉厚部の肉厚を成形完了までの成形時間で除して求め た値である。

【００３３】 目詰り及び離型性については、目視観察により判定した。

【００３４】 また、型摩耗は、成形面層の厚みを、成形回数１００回ごとに測定して判定し たものである

【００３５】 また、耐久性は、型の破損までの回数を示している。

【００３６】 なお、表１及び表２の評価は、同様の条件で繰り返して型の製作及び成形を行 った場合の結果を示している。

【００３７】 表１，２より明らかなように、この考案の実施例の湿式成形用鋳型においては 、製作評価の各項目（製作日数、製作コスト、歩留り）及び成形評価の各項目（ 着肉速度、目詰りの状態、離型性、型摩耗の状態、耐久性）のすべてについて良 好な成績が得られている。

【００３８】 これに対して、比較例の、成形面層一体型及び全体一体型の鋳型においては、 製作時の歩留りが低く、コストがかかり、また、無機系接着剤により成形面層を 接合した成形面層接合型の鋳型については、耐久性に劣るという望ましくない結 果が得られた。

【００３９】 上記実施例及び比較例より、この考案の湿式成形用鋳型は、製作評価及び成形 評価の両方において、従来の湿式成形用鋳型よりも優れていることがわかる。

【００４０】 なお、この考案は、上記実施例に限定されるものではなく、成形面層を構成す る材料の具体的な組成、成形面層の具体的形状、成形面層を構成する２以上の部 分（エレメント）の数や接合部の構造（形状）、有機系接着剤の種類、成形面支 持層の構成材料や具体的形状などに関し、考案の要旨の範囲において、種々の応 用、変形を加えることが可能である。

【００４１】

【考案の効果】

上述のように、この考案の湿式成形用鋳型においては、成形面層を、２個以上 の部分から構成するとともに、該２個以上の部分を有機系接着剤により接合する ようにしているので、耐圧強度、耐水性、寸法精度に優れ、大型形状品や複雑形 状品にも容易かつ確実に対応することが可能な湿式成形用鋳型を得ることができ る。

【００４２】 さらに、成形面層の接合部が、有機系接着剤により確実に接合されるため、接 合部からの空気の漏れなどのない、信頼性の高い湿式成形用鋳型を得ることがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の湿式成形用鋳型の構造を示す断面図
である。

【図２】この考案の湿式成形用鋳型の成形面層の接合部
の形状を示す断面図である。

【図３】この考案の湿式成形用鋳型の成形面層の接合部
の他の形状を示す断面図である。

【図４】この考案の一実施例にかかる湿式成形用鋳型を
示す平面断面図である。

【図５】図４の湿式成形用鋳型のＶ−Ｖ線による断面図
である。

【符号の説明】

１ 成形面層 ２ 成形面支持層 ３ 有機系接着剤 ４ 成形体が形成される空間 ５ クランプ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に所定の成形面が形成された、窒化
   ホウ素と１種以上のその他のセラミックス成分を含有す
   る複合セラミックスからなる、通気性を有する成形面層
   と、前記成形面層を裏面側から支持する成形面支持層と
   を備えてなる湿式成形用鋳型であって、 前記成形面層が、２個以上の部分から構成されていると
   ともに、該２個以上の部分が有機系接着剤により接合さ
   れていることを特徴とする湿式成形用鋳型。