JPH08319502A - 金属粉末射出成形体の脱脂方法 - Google Patents
金属粉末射出成形体の脱脂方法Info
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- JPH08319502A JPH08319502A JP14834395A JP14834395A JPH08319502A JP H08319502 A JPH08319502 A JP H08319502A JP 14834395 A JP14834395 A JP 14834395A JP 14834395 A JP14834395 A JP 14834395A JP H08319502 A JPH08319502 A JP H08319502A
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- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属粉末と有機バインダとの混合材料を射出
成形して得たグリーンボディを脱脂炉内で短時間で脱脂
処理する。 【構成】 グリーンボディを活性アルミナ粉末中に埋設
して脱脂処理する。
成形して得たグリーンボディを脱脂炉内で短時間で脱脂
処理する。 【構成】 グリーンボディを活性アルミナ粉末中に埋設
して脱脂処理する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属の焼結体を得ると
きの金属粉末射出成形体から有機バインダを除去する脱
脂方法に関する。
きの金属粉末射出成形体から有機バインダを除去する脱
脂方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属の焼結体を得るには、金属粉
末にパラフィンワックスやアクリル酸系樹脂等からなる
有機バインダを混合し、その混合物を周知のプラスチッ
ク射出成形と同様な方法により射出形成して金属粉末射
出成形体、いわゆるグリーンボディ（以下、金属粉末射
出成形体をグリーンボディという）が作られる。そし
て、グリーンボディの焼結処理に先立って、有機バイン
ダを除去する脱脂処理が行われる。
末にパラフィンワックスやアクリル酸系樹脂等からなる
有機バインダを混合し、その混合物を周知のプラスチッ
ク射出成形と同様な方法により射出形成して金属粉末射
出成形体、いわゆるグリーンボディ（以下、金属粉末射
出成形体をグリーンボディという）が作られる。そし
て、グリーンボディの焼結処理に先立って、有機バイン
ダを除去する脱脂処理が行われる。
【０００３】この脱脂処理方法としては、グリーンボデ
ィを真空中に置いて、さらに加熱して有機バインダを除
去する方法、グリーンボディを加熱して有機バインダを
蒸発させて除去する方法、有機バインダを溶媒抽出して
除去する方法、又は有機バインダを紫外線で分解する方
法等があり、これらを単独、又は組み合わせて行われて
いる。
ィを真空中に置いて、さらに加熱して有機バインダを除
去する方法、グリーンボディを加熱して有機バインダを
蒸発させて除去する方法、有機バインダを溶媒抽出して
除去する方法、又は有機バインダを紫外線で分解する方
法等があり、これらを単独、又は組み合わせて行われて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のグリーンボディのいずれの脱脂方法も、グリーンボ
ディにふくれ等の変型や割れ等の不具合を起こさせるこ
となく脱脂するには、１日から数日間に及ぶ時間を必要
とするだけでなく、複雑な昇温パターンを必要とした
り、真空下で行う場合は高価な設備を必要とし、さらに
複雑な有機バインダの組み合わせが必要となるなどの欠
点があった。
来のグリーンボディのいずれの脱脂方法も、グリーンボ
ディにふくれ等の変型や割れ等の不具合を起こさせるこ
となく脱脂するには、１日から数日間に及ぶ時間を必要
とするだけでなく、複雑な昇温パターンを必要とした
り、真空下で行う場合は高価な設備を必要とし、さらに
複雑な有機バインダの組み合わせが必要となるなどの欠
点があった。
【０００５】そこで、本発明は、上記欠点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、処理時間を短
縮することができるとともに、単純な有機バインダ組成
で足り、しかも安価な設備で、かつ簡単な操作でグリー
ンボディの脱脂が可能なグリーンボディの脱脂方法を提
供することにある。
めになされたものであって、その目的は、処理時間を短
縮することができるとともに、単純な有機バインダ組成
で足り、しかも安価な設備で、かつ簡単な操作でグリー
ンボディの脱脂が可能なグリーンボディの脱脂方法を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係るグリーンボ
ディの脱脂方法は、上記目的を達成するために、金属粉
末と有機バインダとの混合材料を射出成形して得られた
グリーンボディを脱脂炉内で脱脂処理するグリーンボデ
ィの脱脂方法において、前記グリーンボディをそのグリ
ーンボディと反応しない金属酸化物粉末中に埋設して脱
脂処理することを特徴としている。
ディの脱脂方法は、上記目的を達成するために、金属粉
末と有機バインダとの混合材料を射出成形して得られた
グリーンボディを脱脂炉内で脱脂処理するグリーンボデ
ィの脱脂方法において、前記グリーンボディをそのグリ
ーンボディと反応しない金属酸化物粉末中に埋設して脱
脂処理することを特徴としている。
【０００７】上記金属粉末としては、焼結金属の材料と
して通常用いられているものであればいずれの金属粉末
でも採用することができ、例えば、平均粒径１０μｍの
ステンレス鋼粉末等を採用することができる。
して通常用いられているものであればいずれの金属粉末
でも採用することができ、例えば、平均粒径１０μｍの
ステンレス鋼粉末等を採用することができる。
【０００８】上記有機バインダとしては、グリーンボデ
ィ成形用バインダとして通常用いられているものであれ
ば採用することができ、例えば、パラフィンワックス、
ポリプロピレン、ステアリン酸、アクリル系樹脂等から
なるものを単独で、又はこれらを組み合わせて採用する
ことができる。
ィ成形用バインダとして通常用いられているものであれ
ば採用することができ、例えば、パラフィンワックス、
ポリプロピレン、ステアリン酸、アクリル系樹脂等から
なるものを単独で、又はこれらを組み合わせて採用する
ことができる。
【０００９】上記グリーンボディと反応しない金属酸化
物粉末としては、活性アルミナ粉末を用いることができ
る。この活性アルミナ粉末は、化学工業用で用いられる
吸着精製用、あるいはクロマトグラフ用として一般に市
販されている活性アルミナ粉末を用いることができる。
そして、その活性アルミナ粉末の比表面積は８０〜１８
０ｍ2 ／ｇである。比表面積が８０ｍ2 ／ｇ未満である
と、有機バインダを吸着する能力が低く、グリーンボデ
ィの周りに活性アルミナ粉末が衣状に付着しやすくな
る。また、比表面積が１８０ｍ2 ／ｇを越えると市販品
が少なくなり、特別に製造しなければならなくなって高
価になるおそれがある。活性アルミナ粉末の比表面積が
８０〜１８０ｍ2 ／ｇであると、有機バインダを吸着す
る能力が高く、脱脂処理時間を短縮できるだけでなく、
昇温パターンも簡易化することができる。加えて、真空
下で脱脂処理する必要がないので、真空設備を必要とせ
ず、安価に実施することができる。
物粉末としては、活性アルミナ粉末を用いることができ
る。この活性アルミナ粉末は、化学工業用で用いられる
吸着精製用、あるいはクロマトグラフ用として一般に市
販されている活性アルミナ粉末を用いることができる。
そして、その活性アルミナ粉末の比表面積は８０〜１８
０ｍ2 ／ｇである。比表面積が８０ｍ2 ／ｇ未満である
と、有機バインダを吸着する能力が低く、グリーンボデ
ィの周りに活性アルミナ粉末が衣状に付着しやすくな
る。また、比表面積が１８０ｍ2 ／ｇを越えると市販品
が少なくなり、特別に製造しなければならなくなって高
価になるおそれがある。活性アルミナ粉末の比表面積が
８０〜１８０ｍ2 ／ｇであると、有機バインダを吸着す
る能力が高く、脱脂処理時間を短縮できるだけでなく、
昇温パターンも簡易化することができる。加えて、真空
下で脱脂処理する必要がないので、真空設備を必要とせ
ず、安価に実施することができる。
【００１０】グリーンボディの脱脂処理は、周知の電気
炉からなる脱脂炉内で、上述の活性アルミナ粉末中に完
全に埋設するようにして行われる。そして、周知の脱脂
炉と同様に、不活性ガスを吸排気させて金属粉末の酸化
を防止するとともに、活性アルミナ粉末からの有機バイ
ンダの分解ガスの発散、又は蒸発を促進させるように操
作される。また、脱脂炉の加熱温度は、使用される有機
バインダの種類によって一様ではないが、少なくとも、
使用される有機バインダを溶解させる温度である。さら
に、昇温速度は従来のように特に留意する必要はない。
なお、加熱温度が４００℃程度であれば、現在使用され
ている各種の有機バインダに対応することができる。
炉からなる脱脂炉内で、上述の活性アルミナ粉末中に完
全に埋設するようにして行われる。そして、周知の脱脂
炉と同様に、不活性ガスを吸排気させて金属粉末の酸化
を防止するとともに、活性アルミナ粉末からの有機バイ
ンダの分解ガスの発散、又は蒸発を促進させるように操
作される。また、脱脂炉の加熱温度は、使用される有機
バインダの種類によって一様ではないが、少なくとも、
使用される有機バインダを溶解させる温度である。さら
に、昇温速度は従来のように特に留意する必要はない。
なお、加熱温度が４００℃程度であれば、現在使用され
ている各種の有機バインダに対応することができる。
【００１１】不活性ガスは、金属粉末の酸化防止のため
の雰囲気を作り、また、活性アルミナ粉末からの有機バ
インダの分解ガスの発散，蒸発を促進させるキャリアガ
スとしての役目を果たすために用いられる。したがっ
て、不活性ガス量は、炉内に整流を作る程度のわずかな
量で足りる。また、この不活性ガスは、炉内温度を均一
に保つために、脱脂炉に内蔵したファン等で撹拌を行う
ようにするとより有効である。
の雰囲気を作り、また、活性アルミナ粉末からの有機バ
インダの分解ガスの発散，蒸発を促進させるキャリアガ
スとしての役目を果たすために用いられる。したがっ
て、不活性ガス量は、炉内に整流を作る程度のわずかな
量で足りる。また、この不活性ガスは、炉内温度を均一
に保つために、脱脂炉に内蔵したファン等で撹拌を行う
ようにするとより有効である。
【００１２】脱脂炉内における脱脂処理は、脱脂率が４
０〜９８％となるまで行われる。この脱脂率が高い程、
焼結金属の残留炭素が少なく高品質の焼結金属製品とす
ることができるとともに、焼結炉内における残存してい
る有機バインダの除去時間を短縮することができる。し
かし、脱脂率が９８％を越えると、グリーンボディを移
し変えるときなどの工程で形状保持が困難となるので、
少なくとも２％程度の有機バインダが残っていることが
必要である。また、脱脂率が４０％未満では、焼結炉内
における焼結処理時の残存有機バインダの除去処理時間
が長くなる欠点がある。いずれにしても、上述のよう
に、脱脂炉内でグリーンボディを活性アルミナ粉末中に
埋設させて一連の脱脂処理操作を行うと、従来の脱脂処
理に伴う変形は起こらず、元のグリーンボディの形状を
保ったまま脱脂処理することができる。
０〜９８％となるまで行われる。この脱脂率が高い程、
焼結金属の残留炭素が少なく高品質の焼結金属製品とす
ることができるとともに、焼結炉内における残存してい
る有機バインダの除去時間を短縮することができる。し
かし、脱脂率が９８％を越えると、グリーンボディを移
し変えるときなどの工程で形状保持が困難となるので、
少なくとも２％程度の有機バインダが残っていることが
必要である。また、脱脂率が４０％未満では、焼結炉内
における焼結処理時の残存有機バインダの除去処理時間
が長くなる欠点がある。いずれにしても、上述のよう
に、脱脂炉内でグリーンボディを活性アルミナ粉末中に
埋設させて一連の脱脂処理操作を行うと、従来の脱脂処
理に伴う変形は起こらず、元のグリーンボディの形状を
保ったまま脱脂処理することができる。
【００１３】
【作用】本発明に係るグリーンボディの脱脂は、金属酸
化物粉末中において行われる。したがって、まずグリー
ンボディから溶出した有機バインダは金属酸化物粉末中
に拡散吸着される。この段階でグリーンボディ中の有機
バインダのかなりの部分が金属酸化物粉末に吸着され、
グリーンボディの有機バインダのあった場所には空孔が
発生し、この後の残存している有機バインダの分解に伴
うガスの発生による膨れ、割れなどの発生が起こりにく
くなる。
化物粉末中において行われる。したがって、まずグリー
ンボディから溶出した有機バインダは金属酸化物粉末中
に拡散吸着される。この段階でグリーンボディ中の有機
バインダのかなりの部分が金属酸化物粉末に吸着され、
グリーンボディの有機バインダのあった場所には空孔が
発生し、この後の残存している有機バインダの分解に伴
うガスの発生による膨れ、割れなどの発生が起こりにく
くなる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００１５】［実施例１］図１に示されるような、ヒー
タＨで加熱される密閉状の脱脂炉１内に、比表面積１５
０ｍ2 ／ｇで平均粒径５０μの活性アルミナ粉末Ａを充
填する。なお、本発明においては、活性アルミナ粉末の
粒径の大小は重要な要素でなく、吸着精製用、あるいは
クロマトグラム用として一般に市販されているものであ
れば問題ない。
タＨで加熱される密閉状の脱脂炉１内に、比表面積１５
０ｍ2 ／ｇで平均粒径５０μの活性アルミナ粉末Ａを充
填する。なお、本発明においては、活性アルミナ粉末の
粒径の大小は重要な要素でなく、吸着精製用、あるいは
クロマトグラム用として一般に市販されているものであ
れば問題ない。
【００１６】活性アルミナ粉末Ａ中に、平均粒径１０μ
ｍのステンレス粉末９０重量部と、融点約１２０℃のポ
リエチレンワックスを主成分とする有機バインダ１０重
量部とを混練して得られた材料を、射出成形機で射出し
て得られた厚さ５ｍｍ，巾１０ｍｍ，長さ５０ｍｍのグ
リーンボディの試験片Ｇを完全に埋設した。
ｍのステンレス粉末９０重量部と、融点約１２０℃のポ
リエチレンワックスを主成分とする有機バインダ１０重
量部とを混練して得られた材料を、射出成形機で射出し
て得られた厚さ５ｍｍ，巾１０ｍｍ，長さ５０ｍｍのグ
リーンボディの試験片Ｇを完全に埋設した。
【００１７】その後、吸気管３から約１０リットル／分
の割合でＮ2 ガスを脱脂炉１内に供給し、同時に排気管
２から排出した。
の割合でＮ2 ガスを脱脂炉１内に供給し、同時に排気管
２から排出した。
【００１８】上述の不活性ガスの給排出を行いながら、
６時間で３７０℃まで昇温したのち、その温度で２時間
加熱処理を行って脱脂処理を行った。
６時間で３７０℃まで昇温したのち、その温度で２時間
加熱処理を行って脱脂処理を行った。
【００１９】脱脂処理後、試験片Ｇを活性アルミナＡ中
から取り出したときの脱脂率は８０％であり試験片Ｇに
変型等の不具合はなかった。また、活性アルミナ粉末Ａ
中から取り出した試験片Ｇの表面に付着している活性ア
ルミナ粉末Ａは、極めて容易に除去することができた。
から取り出したときの脱脂率は８０％であり試験片Ｇに
変型等の不具合はなかった。また、活性アルミナ粉末Ａ
中から取り出した試験片Ｇの表面に付着している活性ア
ルミナ粉末Ａは、極めて容易に除去することができた。
【００２０】脱脂処理された試験片Ｇを図示しない焼結
炉に入れて真空引き後、不活性ガス１０リットル／分の
給排出下で、２００℃／ｈｒの昇温速度で室温から６０
０℃まで直線的に加熱して１０分間保持した。その後、
１００℃／ｈｒの昇温速度で１２００℃まで加熱し、６
０分間保持して焼結処理を行った。
炉に入れて真空引き後、不活性ガス１０リットル／分の
給排出下で、２００℃／ｈｒの昇温速度で室温から６０
０℃まで直線的に加熱して１０分間保持した。その後、
１００℃／ｈｒの昇温速度で１２００℃まで加熱し、６
０分間保持して焼結処理を行った。
【００２１】焼結処理された試験片Ｇの炭素量は、０．
０１％以下で、脱脂処理が完全に行われたことが確認さ
れた。
０１％以下で、脱脂処理が完全に行われたことが確認さ
れた。
【００２２】［実施例２］上述の実施例１で用いた活性
アルミナ粉末Ａの平均粒径を５０μから１５０μにし、
その他の条件を上述の実施例１と全く同一にして実施し
た。その結果、焼結処理された試験片Ｇの炭素量は０．
０１％以下で、脱脂処理が完全に行われた。したがっ
て、活性アルミナ粉末の粒径の大小は重要な要素でない
ことが確認できた。
アルミナ粉末Ａの平均粒径を５０μから１５０μにし、
その他の条件を上述の実施例１と全く同一にして実施し
た。その結果、焼結処理された試験片Ｇの炭素量は０．
０１％以下で、脱脂処理が完全に行われた。したがっ
て、活性アルミナ粉末の粒径の大小は重要な要素でない
ことが確認できた。
【００２３】［比較例］上記実施例と同一のグリーンボ
ディの試験片を、活性アルミナ粉末の代わりにαアルミ
ナ粉末（比表面積２ｍ2 ／ｇ，平均粒径４７μ）を用
い、上記実施例と同一条件で脱脂処理を行った。
ディの試験片を、活性アルミナ粉末の代わりにαアルミ
ナ粉末（比表面積２ｍ2 ／ｇ，平均粒径４７μ）を用
い、上記実施例と同一条件で脱脂処理を行った。
【００２４】脱脂処理後の試験片は変色が見られ、ま
た、αアルミナ粉末から取り出したときに、試験片の周
りにαアルミナ粉末の衣が付着し、試験片の表面からα
アルミナ粉末が容易に除去できなかった。この試験片の
脱脂率は６０％であった。
た、αアルミナ粉末から取り出したときに、試験片の周
りにαアルミナ粉末の衣が付着し、試験片の表面からα
アルミナ粉末が容易に除去できなかった。この試験片の
脱脂率は６０％であった。
【００２５】脱脂処理後の試験片を上記実施例と同一の
条件で焼結処理したときの炭素量は０．０４％で、脱脂
処理が不完全であることが確認された。
条件で焼結処理したときの炭素量は０．０４％で、脱脂
処理が不完全であることが確認された。
【００２６】
【発明の効果】本発明に係るグリーンボディの脱脂方法
は、グリーンボディを金属酸化物粉末中に埋設して脱脂
処理することができるので、脱脂時間を短縮することが
できるとともに、簡単に、しかも安価に脱脂処理を行う
ことができる。
は、グリーンボディを金属酸化物粉末中に埋設して脱脂
処理することができるので、脱脂時間を短縮することが
できるとともに、簡単に、しかも安価に脱脂処理を行う
ことができる。
【図１】本発明の一実施例方法を実施する際の脱脂炉の
断面図である。
断面図である。
１ 脱脂炉 ２ 排気管 ３ 給気管 Ｈ ヒータ Ａ 活性アルミナ粉末 Ｇ グリーンボディ（試験片）
Claims (4)
- 【請求項１】 金属粉末と有機バインダとの混合材料を
射出成形して得られた金属粉末射出成形体を脱脂炉内で
脱脂処理する金属粉末射出成形体の脱脂方法において、 前記金属粉末射出成形体をその金属粉末射出成形体と反
応しない金属酸化物粉末中に埋設して脱脂処理すること
を特徴とする金属粉末射出成形体の脱脂方法。 - 【請求項２】 金属酸化物粉末は活性アルミナ粉末であ
ることを特徴とする請求項１記載の金属粉末射出成形体
の脱脂方法。 - 【請求項３】 活性アルミナ粉末の比表面積は８０ｍ2
／ｇ以上であることを特徴とする請求項２記載の金属粉
末射出成形体の脱脂方法。 - 【請求項４】 脱脂率が４０％以上９８％以下となるま
で脱脂処理することを特徴とする請求項１〜３のいずれ
か１に記載の金属粉末射出成形体の脱脂方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14834395A JPH08319502A (ja) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | 金属粉末射出成形体の脱脂方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14834395A JPH08319502A (ja) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | 金属粉末射出成形体の脱脂方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08319502A true JPH08319502A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=15450651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14834395A Pending JPH08319502A (ja) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | 金属粉末射出成形体の脱脂方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08319502A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100650971B1 (ko) * | 1999-10-21 | 2006-11-29 | 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 | 살진드기제 조성물 |
| CN108296479A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-07-20 | 曲靖中铭科技有限公司 | 一种能有效提高脱脂件强度的分段式高温脱脂方法 |
-
1995
- 1995-05-23 JP JP14834395A patent/JPH08319502A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100650971B1 (ko) * | 1999-10-21 | 2006-11-29 | 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 | 살진드기제 조성물 |
| CN108296479A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-07-20 | 曲靖中铭科技有限公司 | 一种能有效提高脱脂件强度的分段式高温脱脂方法 |
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