JPH0867903A - 互いに内外に係合する金属部分を製造する方法 - Google Patents

互いに内外に係合する金属部分を製造する方法

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JPH0867903A
JPH0867903A JP7216252A JP21625295A JPH0867903A JP H0867903 A JPH0867903 A JP H0867903A JP 7216252 A JP7216252 A JP 7216252A JP 21625295 A JP21625295 A JP 21625295A JP H0867903 A JPH0867903 A JP H0867903A
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アルノルト ノルベルト
Bernd Hein
ハイン ベルント
Guenther Seybold
ザイボルト ギュンター
Manfred Haage
ハーゲ マンフレート
Bernd Plocher
プロッヒャー ベルント
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Fischerwerke Artur Fischer GmbH and Co KG
Artur Fischer GmbH
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Fischerwerke Artur Fischer GmbH and Co KG
Artur Fischer GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 互いに係合する金属部分を製造する方法にお
いて、機能的に制約されて圧力下で相互に滑動できるよ
うになっている相互に係合する金属部分の場合に、食込
み傾向を減少させることができるようにする。 【解決手段】 このため粉末射出成形で製造されるべき
金属部分の金属粉末に、粉末形状又は顆粒形状を成し
て、金属に対し不活性で少くとも９００℃の温度耐性を
有している、分子構造を備えた非金属の物質を混入す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、互いに内外に係合
して圧力下で相互に滑動する金属部分を製造するための
方法、殊に拡張スリーブ及び拡張部体から成り、拡張ス
リーブ内での拡張部体の軸方向の移動によって固定可能
である固定部材を製造するための方法であって、少くと
も１つの金属部分が粉末射出成形で製造されている形式
のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】圧力下で相互に滑動する金属部分は、と
りわけ金属拡張栓の固定技術の分野で使用されていて、
通常は拡張スリーブと、拡張スリーブ内で拡張スリーブ
を固定するための嵌込み可能又は打込み可能な拡張部体
とから成っている。固定する際相互に滑動する金属拡張
栓の両部分が、腐蝕防止の観点からオーステナイトの組
織構造を有する不錆性の同一の特殊鋼から製造されてい
る場合には、固定プロセス中拡張圧力が高い場合相互に
滑動する両面に食い込みが発生するようになる。この食
い込みによって拡張栓の機能が著しく損われる。特にこ
のような拡張栓は引張りゾーン内での使用に対しては不
適当である。それは、後拡張特性が欠けているため、亀
裂形成による中ぐり孔の拡幅が補償され得ないからであ
る。
【０００３】このような理由からオーステナイト鋼から
成る金属拡張栓の場合には、この部分を異なった組織構
造を備えた鋼材から製造するのが一般的である。しかし
この部分は大量生産形式でのみ製造可能かつ供給可能で
あるため、この形式は多くの場合に使用することができ
ない。更に鋼の組織構造体内には、充分な安全性を以っ
て食込み傾向を減少させうるような、充分な均一性が達
成されていない。
【０００４】オーステナイト鋼の困難な切削加工を減少
させるため、特にスリーブ状の部分を金属粉末射出成形
法（ＭＩＭ法）で製造することが公知である。この目的
のために金属粉末を、所望の同じ様に粉末形状である合
金添加物に混合し、かつ加熱したニーダ内でポリマの有
機バインダ（ワックス、プラスチック）を用いて可塑化
し、続いて顆粒化する。これによって、従来の射出成形
機による処理が可能となる。鋳型としては、プラスチッ
クの射出成形工具と同じ様な構造を備えた射出成形工具
が使用される。
【０００５】射出成形された部体（中間製品）は、バイ
ンダを除去するためこれをバインダ除去炉内に入れる。
バインダ除去プロセス中にバインダの分子チェーンを熱
又は化学的な分解によって破壊する。同時に金属部体に
充分な安定性を付与する、金属成形部体の予備焼結を行
う。真空又は保護ガス下で行われる焼結の際に、金属射
出成形部分はその最終的な材料特性と形状とを達成する
ことができる。つまりこの方法によって、異なった少量
の鋼を使用して最終製品を製作することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、機能
的に制約されて圧力下で相互に滑動できるようになって
いる相互に係合する金属部分の場合に、食込み傾向を減
少させることができるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、粉末射出成
形で製造されるべき金属部分の金属粉末に、粉末形状又
は顆粒形状を成して、金属に対し不活性で少くとも９０
０℃の温度耐性を有している、分子構造を備えた非金属
の物質を混入することによって、上記課題を解決するこ
とができた。
【０００８】
【発明の効果】金属粉末に混入されかつ該金属粉末に対
して不活性である物質によって、この物質の個々の分子
又は分子集団が組織構造内部の格子の個々の位置に、又
はＭＩＭ法で製造された金属部分の粒界に、沈積するよ
うになる。これによって、両部分が重なり合って滑動す
る際喰込み傾向を所望通りに減少させることができる。
金属粉末に混入される特に適合した物質として、硫酸バ
リウム（ＢａＳＯ4）又は二酸化チタン（ＴｉＯ2）のよ
うなセラミックの固形材が適していることが判明した。
【０００９】同じ様な効果は、前記物質として充填剤、
特にＣ60充填剤を金属粉末に混入することによって達成
可能である。この球状のＣ60炭素分子は金属部分の表面
に、特に良好な滑り特性を備えた潤滑層を形成すること
ができる。
【００１０】この滑り性能は、混入された物質の重量割
合を変えることによって、これを変更することができ
る。充填剤の混入のためには０．０１‰乃至１‰の重量
割合で充分であり、セラミックの固形材に対しては高い
方の重量割合が効果的である。
【００１１】相互に係合する金属部分は、両部分を互い
に無関係な製造方法で製作し、続いて１つの組立方法で
組み立てるという形式で、製造可能である。組立方法を
簡素化するため相互に係合する金属部分を次の様な形式
で製造することも可能である。つまり射出成形法で一方
の部分上にプラスチックから成る分離層を装着せしめ、
続いて粉末射出成形法で分離層上に他方の部分射出成形
し、その際分離層の肉厚を少くとも他方の部分の収縮量
に一致させ、かつ射出成形工程の後でバインダ除去兼焼
結工程の際に分離層及びバインダを除去するという形式
である。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に本発明の方法を、実施例に基
いて詳しく説明する。
【００１３】図１、２及び３には、拡張固定子に基いて
互いに係合する２つの金属部分を製造するための方法ス
テップが、原理略図の形式で概略的に図示されている。
型室１内に挿入されて、従来の形式又は金属射出成形法
で製造された金属ピン２は、縮小した区分３を有し、該
区分３に拡張円錐４が接続している。
【００１４】プラスチックから成る分離層５を縮小した
区分３上に取り付けるため、型室は縮小した区分３を取
り囲んでいる中空室６を有している。この中空室６は第
１の射出ステップで射出通路７を介して充填される。分
離層５を備えたピン２を射出モールド８内に挿入した後
（図２参照）、射出通路１０を貫いて中空室９内にバイ
ンダの混入された金属粉末混合体を射出する。金属粉末
混合体内には既に別の作業ステップで、例えばセラミッ
クの固形分又は充填剤である物質、つまり製造されるべ
き固定部材の図３に図示された最終状態で所望の滑り特
性を齎すことのできる物質が混入されている。粉末混合
体を射出した後に、拡張スリーブ１１として構成された
他方の部分の形状接続的な配置がピン２の縮小した区分
３上に形成される。続いてバインダ除去兼焼結作業を行
う。その際バインダ及び分離層が共に除去される。分離
層５の肉厚によって形成された自由空間のために、バイ
ンダ除去及び焼結の際に発生する拡張スリーブ１１の収
縮が可能になる。図示の実施例の場合分離層５の肉厚
は、拡張スリーブ１１とピン２の縮小した区分３との間
に軸方向の移動を可能にする遊びが存在し得るような寸
法になっている。スリーブ１１には１つ又は複数の長手
方向スリット１２が設けられており、そのため拡張円錐
４を拡張スリーブ１１内に差し込む際に拡張が行われる
ようになっている。
【００１５】固定部材を構造部材内に固定する場合に
は、拡張作業の際拡張スリーブを取り囲む構造部材の材
料によって、特に２つの同一の鋼材の組合せの場合相互
に滑動する両面の食込みを発生させるおそれのある圧力
が作用するようになる。金属射出成形法で製造された部
分内に介在する物質に基いて、この金属部分の組織構造
体が形成され、該構造体は良好な滑り特性を有してい
る。従って本発明の方法は、特に例えば図３に図示され
た固定部材２の対して適合しており、その場合拡張部体
３と拡張スリーブ１１との間の軸方向の移動によって拡
張作用が達成されるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】挿入部分として金属ピン上に分離層を射出する
ための型室の原理図である。
【図２】第２の金属部分を分離層上に射出するための型
室の図である。
【図３】バインダ除去兼焼結工程後に取り付けられた拡
張スリーブを備えている金属ピンの図である。
【符号の説明】
１ 型室 ２ 金属ピン ３ 区分 ４ 拡張円錐 ５ 分離層 ６ 中空室 ７ 射出通路 ８ 射出モールド ９ 中空室 １０ 射出通路 １１ 拡張スリーブ １２ 長手方向スリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ノルベルト アルノルト ドイツ連邦共和国 ヴァルトアッハタール フリードリッヒ−シュネック シュトラ ーセ ５ (72)発明者 ベルント ハイン ドイツ連邦共和国 フロイデンシュタット マルクトプラッツ ２ (72)発明者 ギュンター ザイボルト ドイツ連邦共和国 プファルツグラーフェ ンヴァイラー ベートーヴェンシュトラー セ 11 (72)発明者 マンフレート ハーゲ ドイツ連邦共和国 ドルンシュテッテン イム ランク 16 (72)発明者 ベルント プロッヒャー ドイツ連邦共和国 ロッテンブルク イム ヴィーゼングルント 24

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 互いに内外に係合して圧力下で相互に滑
    動する金属部分を製造するための方法、殊に拡張スリー
    ブ及び拡張部体から成り、拡張スリーブ内での拡張部体
    の軸方向の移動によって固定可能である固定部材を製造
    するための方法であって、少くとも１つの金属部分が粉
    末射出成形で製造されている形式のものにおいて、 粉末射出成形で製造されるべき金属部分の金属粉末に、
    粉末形状又は顆粒形状を成して、金属に対し不活性で少
    くとも９００℃の温度耐性を有している、分子構造を備
    えた非金属の物質を混入することを特徴とする、互いに
    内外に係合する金属部分を製造する方法。
  2. 【請求項２】 前記物質として金属粉末にセラミック固
    形材、例えば硫酸バリウム（ＢａＳＯ4）又は二酸化チ
    タン（ＴｉＯ2）を混入することを特徴とする、請求項
    １記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記物質として金属粉末に充填剤、殊に
    Ｃ60充填剤を混入することを特徴とする、請求項１記載
    の方法。
  4. 【請求項４】 金属粉末中の前記物質の重量割合が、
    ０．０１‰乃至１００‰であることを特徴とする、請求
    項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 金属粉末中の前記充填剤の重量割合が、
    ０．０１‰乃至１‰であることを特徴とする、請求項３
    記載の方法。
  6. 【請求項６】 射出成形法で一方の部分（２）上にプラ
    スチックから成る分離層（５）を装着せしめ、続いて粉
    末射出成形法で分離層（５）上に他方の部分（１１）を
    射出成形し、分離層（５）の肉厚を少くとも他方の部分
    （１１）の収縮量に一致させ、かつ射出成形工程の後の
    バインダ除去工程及び焼結工程で分離層及びバインダを
    除去することを特徴とする、請求項１記載の方法。
JP7216252A 1994-08-25 1995-08-24 互いに内外に係合する金属部分を製造する方法 Pending JPH0867903A (ja)

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