JPS61297103A

JPS61297103A - 泥漿鋳込み成形方法

Info

Publication number: JPS61297103A
Application number: JP13937885A
Authority: JP
Inventors: 磯村　敬一郎; 武井　久
Original assignee: Cataler Industrial Co Ltd
Current assignee: Cataler Corp
Priority date: 1985-06-26
Filing date: 1985-06-26
Publication date: 1986-12-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は泥漿の鋳込み成形方法に関するものである。

近年、省資源婢の要望からセラｔ、クスの研究開発が種
々活発となり、成形技術もその１つである。一般的に知
られている成形技術としてＨＰ法、ＨＩＰ法、ＣＩＰ法
、圧粉成形法、射出成形法、泥漿鋳込み成形法が挙げら
れる。この中泥漿鋳込み成形法は、簡単な工程で複雑形
状に成形出来る成形方法であシ、古くから陶磁器、衛生
陶器の成形方法としてよく知られている。

とζろが、近年アルミナ（ＡＡ、Ｏ，）等のファインセ
ラミック子にも応用され、工業用品の成形が行なわれる
様になった。また成形する為の型は、従来よシ石膏型が
一般的であるが近年、それ以外の通気性を有する型も研
究され始めている。

〔従来の技術〕

泥漿鋳込み成形には、余剰の泥漿を排出する工程を有し
、厚みが均一な成形体を得る排泥鋳込み成形方法と、余
剰の泥漿を排出する量程が無く、厚みが均一・不均一い
ずれも成形出来る固形鋳込み成形方法がある。そして、
鋳込み成形には、従来よシ石膏型が広く使われておシ、
排泥鋳込み成形方法は、常圧で行なわれ、一方固形鋳込
み成形方法は型内に泥漿が充てんし易い様に１〜２　ｋ
ｐ／ｃＩｌ程度、泥漿に加圧する事が多い。

ところで、近年では石膏以外の材質からなる通気性型も
研究されておシ、耐久性が高く、高圧で成形出来る型と
して期待されている。また石膏の中でも、２次的に３次
元網状通気孔を有する様に作製する型もある。そして、
鋳込み時の泥漿への加圧は、重力又は圧縮空気で行なわ
れておシ、圧力は高くても５〜１０　ｋｇ／ｄｌｉでで
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

泥漿鋳込み成形における成形スピードは、型自体の溶媒
吸引力と泥漿にかかる圧力とで支配される。

一般に泥漿にかかる圧力が高い程、成形スピードは増す
が、通常の石膏型の様に通気孔が毛細管状では効果が小
さく、成形スピードが遅く、量産性が低い問題がある。

一方、石膏型以外の通気性型は、高圧で成型できる利点
はあるが、脱型が困難である問題がある。この点、従来
の石膏型では、特に外力を　・加えること々く自然脱型
できる。

また、泥漿に圧力を加える場合、圧縮気体を介して加圧
する方法は高圧にするためには加圧器が必要となシ、装
置が複雑化して設備費が高くなる。その上、装置が万一
破裂した場合は、極めて危険である等の問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の泥漿鋳込み方法の特徴は、泥漿自体を例えば
加圧ポンプによシ直接加圧して、３次元網状通気孔を２
次元的に有する型に流し込み成形することである。これ
により成形スピードを上げ、生産性を向上させる。そし
て、成形完了後、型外部から型内部を真空引きするか、
型外部から型内部へ気体を通過させて脱型する。

また、本発明でいう泥漿鋳込みの粉末はセラミック、金
属等、成形が可能であれば、特に限定するものではない
。

更に石膏以外の３次元網状通気孔を有する型の材質も成
形が可能であれば特に限定するものでは彦い。

〔作用〕

泥漿鋳込み成形に於ける成形ス♂−ドは、型自体の溶媒
吸引力と泥漿にかかる外圧とで支配される。

一般に泥漿にかかる圧力が高い程、成形スピードは増す
が、通常の石膏型の様に、通気孔が毛細管状では効果が
小さく、３次元網状通気孔の方が加圧の効果が顕著とさ
れている。

石膏型には通常用いられている毛細管状通気孔のみ有”
する型と、日東石膏（株１ＩＣ−ｔｏｏｃ。

Ｃ−ＬＯＯＰの様に毛細管状通気孔に加えて２次的に３
次元網状通気孔を設けた型−とある。また石膏以外の３
次元網状通・気孔を有する型としてニツコー（株）のセ
ラプラストがある。

本発明者はこの３種の型を用いて加圧と成形スピードの
関係をテストした。加圧には３連式ノランジャーポンプ
（Ｐ　ｕＡｘ　＝　１５０　ｋｔｐ／ｃｍ”　）を用い
た。プランジャーポンプは、加圧ポンプの中でも最も高
圧にできるポンプであり、また泥漿自体を直接加圧する
から、気体を圧縮して間接的に泥漿を圧縮する場合と異
なり加圧による容積変化がなく、装置の設計も容易で、
安全性の高いものであるので、これを用いることにした
。

また、テストに用いた泥漿は、平均粒径約１．０μの窒
化珪素粉末（８１，Ｎ４）１００重量部に対し、焼結助
剤としてスピネル粉末（ＭｇＡ／ｇｏ、）を８重量部加
え、蒸留水（Ｈｌｏ）３５重量部を与えて水溶泥漿とし
、更にアクリルポリマーを解どう剤として粘度を調整し
作製した。

テストは、第１図に示す実験装置を組んで行った。これ
は、内径１００１ＬＩＩ、内法高さ１３０、肉厚５０’
（Ｄカ’ｙ）状の型１を、内径５′ｏＵ１外径２００Ｍ
ｊ１の環状型２の上に載置した２型構造の型である。そ
して、型の上下に０す／グ３及びパツキン４を介装し、
鉄板５，６を介して上下からフランジしである。

そして、シランジャＩンゾにより泥漿を加圧して、下側
鉄板６０開口６ａから送給し、排泥方法により加圧と成
形体厚みの関係を調査した。

鋳込んでから排泥するまでは２０分であシ、排泥時間は
一定とした。

結果を第２図に示す。加圧の成形スピードに対する効果
は顕著である。また型の耐圧強度の限界から、通常石膏
では５１ｗ／ｃ１１以上で破損し、Ｃ−１０００では１
２〜１３　ｋｇ／ｄ以上で破損するためそれ以上はテス
トはできないが、セラシラストでは３０　ｂ／ｃｄまで
破損せず、さらに加圧できる。

次いで１発明者らは第１図に示す―置を用いて脱型性に
ついて調査した。泥漿加圧力５ｋｇ／ｃｄで、成形完了
から脱型できるまでの時間を測定した。その結果を第３
図に示す。

石膏型は、時間は掛るけれど自然脱型できるが、セラプ
ラストは自然脱型ができなかった。

これは石膏型は、型に含まれるＣａ２＋が泥漿に溶出す
るためで、セラプラストは溶出が全く無いからである。

更に発明者らは脱型を容易にするため、第４図に示すよ
うに、型１，２を鉄容器７．８で気密にシールして、型
外部から型内部を真空引きでき、また型外部から型内部
へ気体を通過させ得る実験装置を作製した。

この装置により脱型性について検討した結果を、第１図
に示す装置による自然脱型と対比して第１表に脱型時間
で示しである。成形完了後、型外部から型内部を真空引
佐するＡ方法と、成形完了後、型外部から型内部へ０．
１〜０．２　ｋｌ？／ｃｄの圧縮空気を送るＢ方法の両
者について試験した。

第１表毛細管状通気孔のみを有する通常石膏では、Ａ法でもＢ
法でも何ら効果は無かったが、Ｃ−１０００ではＡ法で
も効果があシＢ法では極めて顕著である。セラシラスト
ではＡ法では効果がなかったが、Ｂ法で極めて顕著であ
る。

上記により、発明者らの意図する成形スピードを高め、
且つ、脱型を良好にするには、３次元網状通気孔を有す
る型を用いて、型外部から型内部を真空引きするか、型
外部から型内部へ気体を通過させれば良いどとが明らか
に左りた。

更に石膏型よシも耐圧強度の高いセラプラスト型の方が
よシ効果を高め得ることがわかった。

以下に実施例、及び比較例を述べる。

〔実施例〕（実施例１）第５図に示す乳棒１０について実施した。全長１５０＋
ｍ、大径端径２０酩、小径端径１５ＷＪＩＬでおる。成
型装置を第６図に示す。型１１．１２の形状が第４図に
示すものと異なる外、基本的構成は第４図に示すものと
同じである。型１１゜１２の外形寸法は外径１００闘で
高さは２３０關と４０ｓｎである。成形に用いた型は、
Ｃ−１０００及びセラプラストである。用いた泥漿はテ
ストで用いた泥漿と同じである。泥漿をシラスジャポン
プで加圧送給し、固形鋳込成形方法で成形した。そして
脱型は、前述のテストにおけるＡ法＃Ｂ法の両者につい
て行った。

結果を第７図及び第２表に示す。第７図に示す如く成形
時間は、加圧圧力の増加に伴い急激に短縮する。セラプ
ラスト型は５０ｋｇ／−にも充分耐え、更に高圧にする
ことも可能と思われる。

第２表第２表に、自然脱型によるものと対比して、脱型時間を
示しである。固形鋳込成形による場合も、第１表に示し
た排泥法によるものと同様の結果であＪ）、ｃ−１００
ＣではＡ法でも効果があシ、Ｂ法では極めて顕著である
。またセラプラストは、Ｂ法によってのみ極めて短時間
に脱型できた。

（比較例１）実施例１と同じ泥漿及び装置を用いて、通常の石膏型（
日東石膏製特級Ｌ）により同様に成形した。

結果を第８図と第３表に示す。

第３表第８図に示す如く、泥漿加圧によシ成形スピードは若干
上昇するものの、脱型性に関しては第３表に示す如く、
何ら効果が認められなかった。

〔発明の効果〕

加圧ポンプによシ泥漿にかなシの圧力をかけて泥漿鋳込
み成形が可能であわ、加圧が大きい程成形スピードを増
す事ができる。

また５　０　ｋｇ／ｃｒｌまでテストしたが安全性に対
しては何ら問題なく、気体圧縮による間接的な加圧に比
べはるかに容易に高圧に出来、更に高圧も可能と思われ
る。

更に脱型に関して、３次元綿状通気孔を有する型では、
脱型スピードを著しく短縮出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はテスト用実験装置の説明図、第２図は各種型材
における泥漿加圧圧力と成形体厚みとの関係を示す説明
図、第３図は各種型材の脱型時間の説明図、第４図はテ
スト用型を鉄容器でシールした実験装置の説明図、第５
図は実施例用乳棒の説明図、第６図は実施例用成形装置
の縦断面図、第７図は各種型材における泥漿圧力と成形
時間との関係を示す説明図、第８図は比較例の泥漿圧力
と成形時間との関係を示す説明図である。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦イを會Ｆ苓〈Ｐ＊ト傘（Ｑ　　−’−’　　Ｎ　　　　　？−０番砺＊Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】１）泥漿自体を直接加圧して、３次元網状通気孔を有す
る型に流し込み成形することを特徴とする泥漿鋳込み成
型方法。２）３次元網状通気孔を有し且つ型自体も通気性を持つ
型に流し込んだ成形体を脱型する際、型の外部から内部
へ気体を通過させて脱型する特許請求の範囲第１項に記
載の泥漿鋳込み成型方法。３）３次元網状通気孔を有すると共に毛細管状通気孔を
有する型に流し込んだ成形体を脱型する際、型の外部か
ら内部を真空引きして脱型するか、又は型の外部から内
部へ気体を通過させて脱型する特許請求の範囲第１項に
記載の泥漿鋳込み成型方法。４）泥漿自体の直接加圧を加圧ポンプを用いて行う特許
請求の範囲第１項に記載の泥漿鋳込み成型方法。