JPH0957494A - 表面が平滑な成形体の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軟質材料製の薄肉シートよりなる袋状体内に
粉体を充填し、この袋状体を加圧媒体中に浸漬して加圧
成形するＣＩＰ成形法において、加圧成形時の袋状体の
シワに起因する成形体の表面の凹凸を防止して、表面が
平滑な成形体を成形する。 【解決手段】 袋状体３の内面に沿って可撓性シート２
を配置して粉体４を充填して加圧成形する。 【効果】 充填された粉体と袋状体との間に可撓性シー
トを介在させて加圧成形することにより、袋状体にシワ
が形成された場合でも、このシワが得られる成形体表面
に転写されることが防止され、表面に凹凸のない平面平
滑な成形体が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＣＩＰ（冷間静水圧
加圧）法により表面が平滑な成形体を成形する方法に係
り、軟質材料製の薄肉シートよりなる袋状体内に粉体を
充填し、この袋状体を加圧媒体中に浸漬して加圧成形す
るＣＩＰ成形法において、加圧成形時の袋状体のシワに
起因する成形体表面の凹凸を防止して、表面が平滑な成
形体を成形する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】セラミックス等の各種粉体の成形方法と
してＣＩＰ成形法が知られている。ＣＩＰ成形法は、成
形型内に粉体を充填し、水又は油等の加圧媒体を介して
該成形型を外方から等方的に加圧して成形する方法であ
り、使用される成形型の少なくとも一部は、ゴム等の可
撓性を有した軟質材料で構成されている。成形に使用さ
れる粉体は、通常、スプレードライ造粒粉などの流動性
の良い球状顆粒である。

【０００３】このようなＣＩＰ成形法において、成形型
としてゴムシート等の軟質材料製の薄肉シートよりな
る、略円柱形又は略球形の袋状体を用い、この袋状体に
粉体を充填して成形する場合がある。このような薄肉シ
ートよりなる袋状体であれば、加圧媒体による加圧力を
効率良く伝達することができ、高密度成形品を成形する
ことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記軟質材料製の薄肉
シートよりなる袋状体を用いてＣＩＰ成形を行う場合、
この袋状体に粉体を充填して袋状体の開口を輪ゴム等で
止め、これを加圧媒体中に浸漬して加圧成形を行うが、
この加圧成形時に粉体を充填した袋状体にシワが形成さ
れていると、得られる成形体の表面にはこのシワの凹凸
が転写され、表面に凹凸のある成形体となる。

【０００５】即ち、例えば、図３（ａ）に示す如く、円
柱形状の成形体の成形に当り、加圧成形時に輪ゴム１１
で止めた袋状体１２の開口付近や側周部分にシワ１３が
形成された場合には、表面にスジ状の凹凸のある成形体
が得られることになる。

【０００６】また、図３（ｂ），（ｃ）に示す如く、円
板形状又は角板形状の成形体の成形に当り、輪ゴム１１
Ａ，１１Ｂで止めた袋状体１２Ａ，１２Ｂに、輪ゴム１
１Ａ，１１Ｂの部分を中心に放射状にシワ１３Ａ，１３
Ｂが形成された場合には、板面に放射状の凹凸が形成さ
れた成形体が得られることになる。

【０００７】従来、このような成形体表面の凹凸を有効
に回避する手段が提案されておらず、得られた成形体の
表面の凹凸を研削等の後加工で平滑にすることにより対
処しているのが現状である。

【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決し、軟質
材料製の薄肉シートよりなる袋状体内に粉体を充填し、
この袋状体を加圧媒体中に浸漬して加圧成形するＣＩＰ
成形法において、加圧成形時の袋状体のシワに起因する
成形体の表面の凹凸を防止して、表面が平滑な成形体を
成形する方法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】本発明の表面が平滑な成
形体の成形方法は、軟質材料製の薄肉シートよりなる袋
状体に粉体を充填して密封し、該袋状体を加圧媒体中に
浸漬して加圧成形する方法において、該袋状体に粉体を
充填するに当り、該袋状体の内面に沿って可撓性のシー
トを配置して粉体を充填することを特徴とする。

【００１０】このように、袋状体の内面に沿って可撓性
のシートを配置して粉体を充填し、充填された粉体と袋
状体との間に該可撓性のシートを介在させて加圧成形す
ることにより、袋状体にシワが形成された場合でも、こ
のシワが得られる成形体表面に転写されることが防止さ
れる。

【００１１】なお、シートは可撓性のものであることか
ら、加圧成形時の加圧媒体の加圧力を十分に伝達するた
め、成形性に悪影響を及ぼすことはない。

【００１２】ところでＣＩＰ成形法により、反り等の変
形のない成形品を歩留り良く成形するためには、成形型
への粉体の充填密度を高度に均一かつ高密度なものとす
る必要がある。

【００１３】しかしながら、軟質材料製の薄肉シートよ
りなる袋状体を用いる場合、この袋状体の保形性が悪い
ことから、粉体を均一かつ高密度に充填することが難し
い。

【００１４】従って、本発明においては、粉体の充填に
当り、袋状体を硬質材料製の保形用の型の内面に密着さ
せた状態で粉体を充填するのが好ましい。

【００１５】このようにすることにより、袋状体の内径
等の寸法や形状が維持され、袋状体内の充填空間が十分
に確保されるため、均一かつ高密度に粉体を充填するこ
とができる。しかして、この状態で加圧媒体中に浸漬し
て加圧成形することにより、寸法精度及び形状精度が良
好な成形体を得ることができる。

【００１６】このように、保形用の型を用いた場合にお
いて、この型よりも袋状体の径の方が大きいと、粉体充
填後において特に袋状体にシワが生じ易いことから、可
撓性のシートを用いる本発明の効果がより一層有効に発
揮される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。

【００１８】図１（ａ）〜（ｄ）は本発明の表面が平滑
な成形体の成形方法の一実施例方法を示す断面図であ
る。

【００１９】図１（ａ）に示す如く、本実施例の方法に
おいては、まず、内部空間１Ａが成形されるべき成形体
よりもＣＩＰ成形時の加圧力による圧縮代分だけ大き
い、硬質材料製の筒状の保形用の型（以下「保形型」と
称す。）１と可撓性の巻筒状のシート２とを用い、この
保形型１の内面に、軟質材料製の薄肉シートよりなる袋
状体３を密着させると共に、袋状体３の内面に沿って可
撓性シート２を配置した状態で粉体４を袋状体３内に充
填する（図１（ｂ））。

【００２０】粉体４を十分に均一かつ高密度に袋状体３
内に充填した後は、袋状体３の開口から空気抜きをして
止め具５で密封する（図１（ｃ））。

【００２１】そして、粉体４を充填した袋状体３を保形
型１内に保持したままの状態で水、油等の加圧媒体中に
浸漬して常法に従って加圧力を加えることによりＣＩＰ
成形する。

【００２２】この加圧成形により、図１（ｄ）に示す如
く、袋状体３内の粉体４が圧縮成形されて成形体６が得
られるが、この成形体６は、可撓性シート２により袋状
体３のシワの転写が阻止されたため、その表面に凹凸が
なく、十分に表面平滑なものである。

【００２３】また、この成形体６は、袋状体３内の粉体
４の充填密度が高くしかも均一充填状態であるため、良
好な等方圧加圧で成形され、従って、反りや湾曲等の変
形がなく、寸法精度及び形状精度に優れたものである。

【００２４】この図１（ａ）〜（ｄ）に示す実施例方法
は、円柱ないし角柱状の柱状の成形体の成形に好適であ
る。

【００２５】図２（ａ）〜（ｅ）は、板状の成形体の成
形に好適な実施例方法を示す断面図であり、本実施例の
方法においては、硬質材料製の皿状の保形型７と可撓性
シート８Ａ，８Ｂとを用い、図２（ａ）に示す如く、こ
の保形型７の内面に、軟質材料製の薄肉シートよりなる
袋状体９を密着させると共に、袋状体９の底面に可撓性
シート８Ａを敷く。そして、この状態で袋状体９内に粉
体１０を充填し、充填層の表面にもう一枚の可撓性シー
ト８Ｂを敷く（図２（ｂ））。

【００２６】次いで、袋状体９の開口から空気抜きをし
て止め具１１で密封する（図２（ｃ））。

【００２７】そして、粉体１０を充填した袋状体９を保
形型７内に保持したままの状態で水、油等の加圧媒体中
に浸漬する。

【００２８】このようにして得られる成形体１２は、可
撓性シート８Ａ，８Ｂにより袋状体９のシワの転写が阻
止されたため、その板面に凹凸がなく、十分に平滑であ
り、また、粉体１０の充填密度が高く均一充填状態で成
形されるため、反り等の変形がなく、寸法精度及び形状
精度に優れるものである。

【００２９】本発明において、袋状体を構成する軟質材
料製の薄肉シートとしては、厚さ０．０５〜０．３ｍｍ
程度のゴム、プラスチック（フィルム）等のシートが好
ましい。

【００３０】また、可撓性シートとしては、厚さ５０〜
２００μｍ程度の紙、ゴム、プラスチック（フィルム）
等のシートを用いることができる。

【００３１】また、保形型を構成する硬質材料として
は、塩化ビニル樹脂等のプラスチック、ＳＵＳ等の金属
が挙げられ、その厚さは、十分な保形性が確保されるよ
うに、材料や成形体の大きさ等に応じて適宜決定される
が、通常の場合、保形型の肉厚は２〜５ｍｍ程度である
ことが好ましい。

【００３２】このような本発明の方法において、成形原
料として用いられる粉体としては、スプレードライ造粒
粉など、流動性に優れた球状造粒粉体が好適である。ま
た、その材質としては、各種セラミックス粉、金属粉や
サーメット粉などが挙げられる。

【００３３】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を詳
細に説明する。

【００３４】実施例１ 図１（ａ）〜（ｄ）に示す方法に従って、円柱状成形体
の成形を行った。

【００３５】成形原料としては、サイアロン組成のセラ
ミックス粉末（平均粒径０．１μｍ）のスプレードライ
造粒粉を用いた。

【００３６】外径１５ｃｍ、内径１４ｃｍ、肉厚０．５
ｃｍで長さ３０ｃｍの円筒形状のプラスチック製保形型
の内面に、厚さ５０μｍのゴムシート製の袋状体を密着
させると共に、厚さ１００μｍの可撓性シートをこの袋
状体の内面に沿って配置し、この状態で、上記原料粉体
の充填を行った。充填終了後は空気を抜いて輪ゴムで止
め、保形型内に袋状体を保持した状態で１５００ｋｇｆ
／ｃｍ² の加圧力でＣＩＰ成形した。

【００３７】その結果、直径１１ｃｍ、長さ２４ｃｍの
円柱形状の成形体であって、表面に凹凸がなく、表面平
滑な成形体を成形することができた。

【００３８】比較例１ 実施例１において、可撓性シートを用いなかったこと以
外は同様にして成形を行ったところ、得られた成形体に
は、表面に袋状体のシワに由来する凹凸が形成されてい
た。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の表面が平滑
な成形体の成形方法によれば、成形型として、加圧力の
伝達効率に優れた軟質材料製の薄肉シートよりなる袋状
体を用いるＣＩＰ成形法において、該袋状体のシワに起
因する成形体の表面の凹凸を防止して、表面平滑な成形
体を成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表面が平滑な成形体の成形方法の一実
施例方法を示す断面図である。

【図２】本発明の表面が平滑な成形体の成形方法の他の
実施例方法を示す断面図である。

【図３】従来の問題点を示す粉体を充填した袋状体の斜
視図である。

【符号の説明】

１，７ 保形型 ２，８Ａ，８Ｂ 可撓性シート ３，９ 袋状体 ４，１０ 粉体 ６，１２ 成形体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 忠典 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軟質材料製の薄肉シートよりなる袋状体
   に粉体を充填して密封し、該袋状体を加圧媒体中に浸漬
   して加圧成形する方法において、 該袋状体に粉体を充填するに当り、該袋状体の内面に沿
   って可撓性のシートを配置して粉体を充填することを特
   徴とする表面が平滑な成形体の成形方法。
2. 【請求項２】 請求項１の方法において、袋状体に粉体
   を充填するに当り、該袋状体を硬質材料製の保形用の型
   内に配置し、該袋状体を該型の内面に密着させた状態で
   該袋状体内に粉体を充填し、該袋状体を該型内に保持し
   たまま前記加圧媒体中に浸漬して加圧成形することを特
   徴とする表面が平滑な成形体の成形方法。