JPH09111304A

JPH09111304A - 絞出成形品の製造方法及びこの方法に用いる成形補助具

Info

Publication number: JPH09111304A
Application number: JP26560095A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Aoki; 敏行青木
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1995-10-13
Filing date: 1995-10-13
Publication date: 1997-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】アモルファス材料による棒状材の成形が容易
且つ確実に行えるようにする。【解決手段】粉末状のアモルファス材料４をアルミニ
ウム製のボックス１内に装填し、このボックス１ごと、
押出成形する。これにより、変形・延伸されつつあるボ
ックス１がアモルファス材料４とダイ６との摩擦を防止
し、温度的及び塑性変形量（密度）的に安定した成形を
可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉末材料から絞出
成形品を製造する方法及びこの方法に用いる成形補助具
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アモルファス材料は、磁気特性、強度、
耐蝕性等の面で優れ、また触媒特性を引き出せる等の特
有の利点を有している。そのため、各種方面での使用が
期待されている。ところが、アモルファス材料は、液体
状態にある材料を急冷することで結晶化が起こらないよ
うにして（非晶質にして）製造したものであるため、自
ずと体積の小さなもの（例えば粉末状、微厚なシート
状、極細の線材状等の状態）でしか得ることができない
ものであった。そのため、このアモルファス材料を実用
に供するためには、ある程度の体積を持たせる必要があ
り、このための成形が必要であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この成形時
においてアモルファス材料に高熱が加わるようなことが
あると、結晶化が起こり、アモルファス（非晶質）で無
くなるという難しさがあった。そこで従来、例えば板状
成形品を得るような場合であれば、真空ホットプレスに
よる成形法を採用していた。この成形法は、粉末状のア
モルファス材料を真空設備内の成形機にセットし、成形
機まわりを真空にしてから、加熱し、成形する、という
ものである。しかしこの方法では、１回の成形に係るサ
イクルタイムが非常に長く、且つ手間を要するので生産
性に劣り、また設備が大型化するという欠点があり、そ
のうえ、棒状成形品の製造には適しないという一面を有
していた。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、アモルファス材料等の粉末材料により、棒状
成形品を容易且つ迅速に、しかも簡潔な設備で製造でき
るようにした絞出成形品の製造方法及びこの方法に用い
る成形補助具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】本発明では、上記目的を
達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、請求
項１記載の本発明（絞出成形品の製造方法）では、ダイ
に対して粉末材料を強制圧縮状態で通過させて絞出成形
品を得る方法において、ダイを通過する粉末材料を取り
囲んでダイ内周面との摺接に用いられる材料囲み部と、
ダイを通過する粉末材料の中心部を通り抜けるように配
されるコア部とを、粉末材料と共にダイへ通過させるよ
うにすることを特徴としている。

【０００６】このような構成であれば、材料囲み部がダ
イと粉末材料との接触を阻止して摩擦を軽減するため、
成形が容易であると共に摩擦熱等の発生を抑える作用を
奏する。これらのことは、粉末材料がアモルファス材料
である場合に、その結晶化を防止するうえで有益とな
る。またコア部は、ダイ中心部で粉末材料に圧縮力が作
用し難くなるのを解消して、絞出成形品として塑性変形
量が断面方向に均一化できるようにする作用を奏する。
更にこのコア部では、粉末材料における成形前後の面積
比（ダイ通過を押出法によって行う場合であれば、この
面積比が「押出比」を意味することになる）を適正に保
持させる作用をも奏する。

【０００７】すなわち、上記面積比が大きい程、絞出成
形品は高密となり品質的に好適となるがその反面、成形
が困難になると共に粉末材料の高温化を進めるという傾
向にある。なお、粉末材料の温度が高くなれば面積比に
好都合となるが、上記したように粉末材料がアモルファ
ス材料であるときにその結晶化を招来するおそれが高く
なる。このようなことから、コア部は、成形が困難とな
らず且つ粉末材料の品質に悪影響が生じない範囲で面積
比を大きくできるものとなる。

【０００８】なお、ダイに対して粉末材料を通過させる
方法には、押出法の他、引抜法を採用することも可能で
ある。また、請求項２記載の本発明（成形補助具）で
は、ダイ通過時にその内周面に摺接しつつ縮径・延伸可
能になされた材料囲み部と、該材料囲み部の内側でダイ
通過軸線に沿って設けられたコア部とを有して、粉末材
料を装填可能な容器状に形成されていることを特徴とし
ている。

【０００９】このような構成の成形補助具を用いれば、
粉末材料の装填が簡単、迅速に行えると共に、ダイに対
して所定配置で装填できるようになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の実施形態の一つで
ある成形補助具１を用いて、押出成形機２により、棒状
の絞出成形品３を製造する様子を示している。成形補助
具１の内部には、成形材料となる粉末材料４が装填され
ている。

【００１１】なお、押出成形機２は、材料装填部５の一
端部にダイ６を有した成形機本体７と、材料装填部５内
の成形補助具１及び粉末材料４に加圧板８を介して押圧
力を加えるパンチ９とを有して構成されている。成形補
助具１は、アルミニウム又はその合金等により形成され
ており、底板部１２と、この底板部１２の全周部で立ち
上がる材料囲み部１３と、この材料囲み部１３の内側に
おいて底板部１２の中心部から突設された棒状のコア部
１４とを有して、押出成形機２の材料装填部５に装入可
能な円筒状容器として形成されている（図２参照）。

【００１２】従って、この成形補助具１において材料囲
み部１３とコア部１４との周間にできる空間（孔空き円
柱状）が粉末材料４の収容部とされる。このような構成
の成形補助具１は、パンチ９による加圧を受けて内部に
装填された粉末材料４と共にダイ６へと押し付けられ、
このダイ６を強制圧縮状態で通過させられるようにな
る。従って、図３に示すようにダイ６では、まず成形補
助具１の底板部１２においてダイ６の通過孔に応じた変
形及び延伸が起こり、その内側で粉末材料４が塑性変形
されてゆくようになる。

【００１３】そして、このような底板部１２の延伸の
後、引き続き材料囲み部１３がダイ６に対してその通過
孔に応じた縮径及び延伸を起こしつつ通過してゆき、粉
末材料４の塑性変形が続けられることとなる。このよう
な状況下にあっては、底板部１２や材料囲み部１３がダ
イ６と粉末材料４との接触を阻止して摩擦を軽減するた
め、成形が容易であると共に摩擦熱等の発生が抑えられ
ることになる。すなわち、粉末材料４において温度が高
くなり過ぎることを防止できるものである。

【００１４】このことは、粉末材料４をアモルファス材
料（例えばＣｏ−Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｗ−Ｃ−Ｓｉ−Ｂ
等）とする場合に特に有益となる。なぜなら、アモルフ
ァス材料では、塑性変形時にその温度をガラス転移温度
（塑性変形が容易に行えるようにするために粘性を出さ
せる温度）より高くする必要があるが、更に結晶化温度
を超えて高温化させてしまうと、アモルファス材料特有
の利点である磁気特性その他が得られなくなり（即ち、
結晶化によってアモルファス材料でなくなる）、従って
所定範囲内の温度に抑える必要があるためである。

【００１５】なお、粉末材料４や成形補助具１等は、押
出成形機２の材料装填部５に装填する時点で、ある程度
（ガラス転移温度付近まで）加熱しておくことが可能で
ある。一方、上記のように粉末材料４がダイ６の通過時
に起こす塑性変形では、ダイ６の中心部において粉末材
料４に径方向内方への圧縮力が作用し難くなりがちであ
るが、成形補助具１に設けられたコア部１４がダイ６に
対してその通過軸線（中心）を通り抜けるようになって
いるので、このコア部１４まわりでも塑性変形が生じる
ことになり、その結果として粉末材料４には略均一的に
圧縮力が作用することになる。そのため、得られる絞出
成形品３として、その断面方向での塑性変形量（密度分
布）が略均一となる。

【００１６】しかも、このコア部１４が設けられている
ことに伴い、これが無い場合に比べ、粉末材料４におけ
る成形前の面積（Ｄ／２）²・πと成形後の面積（ｄ／
２） ²・πとの比（Ｄ²／ｄ²）、即ち、押出比を大き
くすることができる。そのため、得られる絞出成形品３
が高密となり品質的に好適となる。なお、このことを換
言すれば、コア部１４がある場合と無い場合とで同じ品
質の絞出成形品３を得るのであれば、コア部１４を設け
ることによって押出圧力を小さくすることができるとい
うことになる。このことは、押出成形機２としての小型
化及び省力化が図れる利点となる。

【００１７】但し、上記の面積比を大きくし過ぎると成
形が困難になると共に高温化を進めるということがあ
る。このようなことから、コア部１４は、その直径の大
小によって面積比を調節できる要因になり、且つ高温化
を防げるということができ、この意味でも、成形補助具
１にコア部１４を具備させていることの有意義性があ
る。

【００１８】このようにして得られた絞出成形品３は、
図４に示すように外周部及び中心部にアルミニウム等の
付着物１３Ａ，１４Ａ（言うまでもなく、成形補助具１
の残骸である）を具備した棒状を呈するように形成され
ている。そこで、これら付着物１３Ａ，１４Ａを機械加
工によって除去し、必要な大きさ又は形状に加工するこ
とで、チョークコイルやトランス鉄心等として用いるこ
とが可能となる。

【００１９】なお、このような機械加工に際し、上記付
着物１３Ａ，１４Ａがアルミニウム等の軟質材によって
形成されていることは、目的物の形成を容易化すること
につながる。従って、この点でも、前記した成形補助具
１をアルミニウム等によって形成させていることの有意
義性がある。ところで、本発明は、上記実施形態に限定
されるものではない。

【００２０】例えば、押出成形機２の細部構成は、従来
公知の適宜構造に置換できることは言うまでもない。ま
た、押出成形機２に代えて、引抜成形機を用いることも
可能である。成形補助具１の材質や形状、粉末材料４の
材質、得られた絞出成形品３の用途等は、限定されるも
のではない。

【００２１】また、成形補助具１の形状は、押出成形機
２との関係において決定されるものであるため、仮に材
料装填部５が角形であれば、成形補助具１の平面形状も
角形とすることが可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
記載の本発明（絞出成形品の製造方法）では、ダイを通
過する粉末材料を取り囲んでダイ内周面との摺接に用い
られる材料囲み部と、ダイを通過する粉末材料の中心部
を通り抜けるように配されるコア部とを、粉末材料と共
にダイへ通過させるようにしているので、粉末材料が所
定温度以上に高温化するのを防止しつつ、絞出成形品と
して塑性変形量（密度分布）の均一化、成形の容易化、
成形設備の小型化等を図れるものとなる。

【００２３】このようなことから、粉末材料がアモルフ
ァス材料である場合の成形も可能となり、この場合に
は、従来の成形方法に比して飛躍的に容易性及び迅速性
が得られ、また大型設備も不要となる利点が得られる。
また、請求項２記載の本発明（成形補助具）では、材料
囲み部とコア部とを有する容器状に形成されているの
で、粉末材料の装填が簡単、迅速に行えると共に、ダイ
に対して所定配置で装填できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の一つである成形補助具を用
いて、押出成形機により、棒状の絞出成形品を製造する
様子を示している。

【図２】図１に示した成形補助具の平面断面図である。

【図３】製造過程を示す拡大図である。

【図４】製造された絞出成形品を示す側断面図である。

【符号の説明】

１成形補助具２押出成形機３絞出成形品４粉末材料６ダイ１３材料囲み部１４コア部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ダイ（６）に対して粉末材料（４）を強
制圧縮状態で通過させて絞出成形品（３）を得る方法に
おいて、ダイ（６）を通過する粉末材料（４）を取り囲
んでダイ内周面との摺接に用いられる材料囲み部（１
３）と、ダイ（６）を通過する粉末材料（４）の中心部
を通り抜けるように配されるコア部（１４）とを、粉末
材料（４）と共にダイ（６）へ通過させるようにするこ
とを特徴とする絞出成形品の製造方法。
【請求項２】ダイ通過時にその内周面に摺接しつつ縮
径・延伸可能になされた材料囲み部（１３）と、該材料
囲み部（１３）の内側でダイ通過軸線に沿って設けられ
たコア部（１４）とを有して、粉末材料（４）を装填可
能な容器状に形成されていることを特徴とする請求項１
記載の絞出成形品の製造方法に用いる成形補助具。