JPS6160802A - 粉体の射出成形方法 - Google Patents
粉体の射出成形方法Info
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- JPS6160802A JPS6160802A JP59179359A JP17935984A JPS6160802A JP S6160802 A JPS6160802 A JP S6160802A JP 59179359 A JP59179359 A JP 59179359A JP 17935984 A JP17935984 A JP 17935984A JP S6160802 A JPS6160802 A JP S6160802A
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- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/22—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip
- B22F3/222—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip by freeze-casting or in a supercritical fluid
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- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
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- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
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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。
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、金属粉およびセラミック粉の射出成形方法
に関するものである。
に関するものである。
２％Ｎｉ −９８％Ｆｅ、 ５ＵＳ３１６、ステライト
、超硬合金等の金属粉およびアルミナ、炭化ケイ素、窒
化ケイ素、ジルコニア等のセラミック粉を出発原料とし
て複雑形状の成形体を製造する有効な方法として射出成
形プロセスが知られている。
、超硬合金等の金属粉およびアルミナ、炭化ケイ素、窒
化ケイ素、ジルコニア等のセラミック粉を出発原料とし
て複雑形状の成形体を製造する有効な方法として射出成
形プロセスが知られている。
これら射出成形法は次の４つの工程から成り立っている
。即ち （１１原料粉を有機バインダーと混合して熱可塑性混合
物とする。
。即ち （１１原料粉を有機バインダーと混合して熱可塑性混合
物とする。
（２）加熱シリンダー中で混合物を軟化させたのち金型
中へ加圧しながら射出する。
中へ加圧しながら射出する。
（３）金型を開いて成形体を取り出す。
（４）成形体から有機バインダーを除去後、焼成し高密
度化をはかる。
度化をはかる。
以上の工程から成る射出成形法の、謔は、バインダーが
握っておシ、上記工程の成否を左右するものである。バ
インダーは、粉体に成形性を付与するために、添加され
るものであり、成形性が不良だと成形体に銀状痕、溶接
線、引は等による欠陥を生ずる。
握っておシ、上記工程の成否を左右するものである。バ
インダーは、粉体に成形性を付与するために、添加され
るものであり、成形性が不良だと成形体に銀状痕、溶接
線、引は等による欠陥を生ずる。
成形性を向上させるためには多１ａのバインダー添加が
必要であるが、反面バインダー責の増加に伴なってバイ
ンダーを除去する脱脂工すＭで成形体に亀裂、発泡、変
形などの欠陥を生じ易くなるので、バインダー没を必要
最小限に抑えると共に、脱脂工程で欠陥を生じない特性
を有するバインダーの探索が従来から行なわれてきた。
必要であるが、反面バインダー責の増加に伴なってバイ
ンダーを除去する脱脂工すＭで成形体に亀裂、発泡、変
形などの欠陥を生じ易くなるので、バインダー没を必要
最小限に抑えると共に、脱脂工程で欠陥を生じない特性
を有するバインダーの探索が従来から行なわれてきた。
現在、一般的に、バインダーとしては、低分子量ポリエ
チレン、ポリスチレン、パラフィン、微細結晶ワックス
に１熱可塑性樹脂やオイル等を少量添加したものが使わ
れている。
チレン、ポリスチレン、パラフィン、微細結晶ワックス
に１熱可塑性樹脂やオイル等を少量添加したものが使わ
れている。
マタフロピレン、ボ）１ビニルアルコール、ポリビニル
ブチラール、ポリエチレングリコール、メチルセルロー
ス、ヒドロ牛ジプロピル音メチルセルロース、カルボキ
シ・メチルセルロース、アタクテイソク・ポリエチルセ
ルロース、ヒドロキシ・エチルセルロース等もバインダ
ーとして知られている。
ブチラール、ポリエチレングリコール、メチルセルロー
ス、ヒドロ牛ジプロピル音メチルセルロース、カルボキ
シ・メチルセルロース、アタクテイソク・ポリエチルセ
ルロース、ヒドロキシ・エチルセルロース等もバインダ
ーとして知られている。
成形品のｈ型を容易にするためにステアリン酸をバイン
ダー中に少量混合しておくことについても知られている
。
ダー中に少量混合しておくことについても知られている
。
粉体の射出成形法における脱脂工程においては、通常、
成形体を常温から４００〜５００℃まで加熱することに
よって、バインダーを分解させ蒸発除去する方法が採用
されている。この場合、成形体を最高温度まで、ゆり〈
シ加熱して、バインダーが分解して発生する蒸気の発生
速度が、成形体内の空隙を逼って外部へ放出する速度を
上廻らないようにすることが必須である。そうしないと
、成形体内で蒸気圧が高まって、亀裂、発泡、変形を生
ずることとなる。このため、この工程は、７０〜１００
時間を要し、射出成形性本来の高生産性の利点を損なっ
ている。これが粉体の射出成形法の最大の第１の問題点
である０ 次に第２の問題点として４００〜５００℃まで長時間加
熱することＫよる熱エネルギーの浪費があシ、これは低
温エネルギーのため、経済的に有効熱エネルギーとして
回収することを困ＭＫさせている。
成形体を常温から４００〜５００℃まで加熱することに
よって、バインダーを分解させ蒸発除去する方法が採用
されている。この場合、成形体を最高温度まで、ゆり〈
シ加熱して、バインダーが分解して発生する蒸気の発生
速度が、成形体内の空隙を逼って外部へ放出する速度を
上廻らないようにすることが必須である。そうしないと
、成形体内で蒸気圧が高まって、亀裂、発泡、変形を生
ずることとなる。このため、この工程は、７０〜１００
時間を要し、射出成形性本来の高生産性の利点を損なっ
ている。これが粉体の射出成形法の最大の第１の問題点
である０ 次に第２の問題点として４００〜５００℃まで長時間加
熱することＫよる熱エネルギーの浪費があシ、これは低
温エネルギーのため、経済的に有効熱エネルギーとして
回収することを困ＭＫさせている。
また上述のように脱脂はバインダーの熱分解に依存して
いるが、完全な脱脂は困難であり、成形体内に１炭素や
油脂が少量残留するのが普通である。これが焼成後の成
品性状を損なプ原因となることがあシ、これが第５の問
題点である。
いるが、完全な脱脂は困難であり、成形体内に１炭素や
油脂が少量残留するのが普通である。これが焼成後の成
品性状を損なプ原因となることがあシ、これが第５の問
題点である。
第４に、脱脂工程で回収された油脂は、バインダーの分
解生成物なのでバインダーとしての再使用は不可能であ
り、通常廃棄され、これが成形成品コストを上昇させる
一因となっている。
解生成物なのでバインダーとしての再使用は不可能であ
り、通常廃棄され、これが成形成品コストを上昇させる
一因となっている。
上述の如き問題点を解決する方法として、水冷凍射出成
形法が知られている。この方法は、バインダーとして水
を用いることを特徴とし、同法は、例えば１μｍ以下の
アルミナ粉に約４０容１ｆｔ％の水を混合して、常温で
粉体に可塑性を持たせて、こ、れを−５〜−１０℃に冷
却した金型内に射出して、水の冷凍によって、成形体く
強度を付与し、型開きを行なって成形体を取出す。この
とき冷凍によって離型が容易となる効果がある。
形法が知られている。この方法は、バインダーとして水
を用いることを特徴とし、同法は、例えば１μｍ以下の
アルミナ粉に約４０容１ｆｔ％の水を混合して、常温で
粉体に可塑性を持たせて、こ、れを−５〜−１０℃に冷
却した金型内に射出して、水の冷凍によって、成形体く
強度を付与し、型開きを行なって成形体を取出す。この
とき冷凍によって離型が容易となる効果がある。
ついで成形体の脱水を行なう。水の飽和蒸気圧は２５℃
で２５−Ｈりであり、従来の有機バインダーと比較して
極めて高いので、常温で水分の大部分を蒸発除去するこ
とができ、自然乾燥も可能である。脱水速度を上げるた
めに真空乾燥も有効であシ、若干の加熱を行なうことに
よシ脱水時間を短縮することもできる。
で２５−Ｈりであり、従来の有機バインダーと比較して
極めて高いので、常温で水分の大部分を蒸発除去するこ
とができ、自然乾燥も可能である。脱水速度を上げるた
めに真空乾燥も有効であシ、若干の加熱を行なうことに
よシ脱水時間を短縮することもできる。
このようにして、この方法は、従来の射出成形法の脱脂
時間が畏すぎるという問題点を解決した。
時間が畏すぎるという問題点を解決した。
この方法は高温加熱が不要なので熱エネルギー的にも有
利でちゃ、また水は有機バインダー〈比べて安価であり
、必要に応じて回収再利用もできる。
利でちゃ、また水は有機バインダー〈比べて安価であり
、必要に応じて回収再利用もできる。
以上のように水冷凍射出成形法は、数多くの利点をもっ
ているが、しかし水を使用することＫよシ、対象材料が
限定されるという欠点がある。即ち、金Ｍ粉の多くは水
との接触によって酸化し易く、生成した酸化物は金属粉
の焼結を阻害するので成形体の強度、靭性に問題が生ず
る。またセラミック粉のように粒子が微細化すると水分
の吸着量が増加するばかｐでなく、特に結合エネルギー
の大きな活性部分に吸着されるＯＨ−イオン量が急増す
る。そのため粒子が、微細化する桿菌温度にならなけれ
ば除去できないＯＨ−イオンが増加することになる。
ているが、しかし水を使用することＫよシ、対象材料が
限定されるという欠点がある。即ち、金Ｍ粉の多くは水
との接触によって酸化し易く、生成した酸化物は金属粉
の焼結を阻害するので成形体の強度、靭性に問題が生ず
る。またセラミック粉のように粒子が微細化すると水分
の吸着量が増加するばかｐでなく、特に結合エネルギー
の大きな活性部分に吸着されるＯＨ−イオン量が急増す
る。そのため粒子が、微細化する桿菌温度にならなけれ
ば除去できないＯＨ−イオンが増加することになる。
強力に吸着したＯＨ−イオンを含む粒子は、一般に焼結
を１５ｇ害する。マグネシア粉では吸着しｆｃＯＨ−″
イオンが焼結の過程で異常粒成長をひき起すことが知ら
れている。また窯化ケイ素は、吸着水分と反応してアン
モニアを放出しシリカｒ／Ｃ変わることも知られている
。炭化タングステンも１２００℃付近で吸着水分と反応
して、水素と一酸化炭素を放出する。以上のように水分
の吸ＮＫよって変質する材料については水冷採決による
射出成形は適用できない。
を１５ｇ害する。マグネシア粉では吸着しｆｃＯＨ−″
イオンが焼結の過程で異常粒成長をひき起すことが知ら
れている。また窯化ケイ素は、吸着水分と反応してアン
モニアを放出しシリカｒ／Ｃ変わることも知られている
。炭化タングステンも１２００℃付近で吸着水分と反応
して、水素と一酸化炭素を放出する。以上のように水分
の吸ＮＫよって変質する材料については水冷採決による
射出成形は適用できない。
この発明は以上の如き水冷採決による射出成形法の欠点
を解消すべくなされたものであり、バインダーが金属お
よびセラミック粉を汚染せず、また成形後容易にバイン
ダーが除去できる粉体の射出成形法を提供することを目
的とするものである。
を解消すべくなされたものであり、バインダーが金属お
よびセラミック粉を汚染せず、また成形後容易にバイン
ダーが除去できる粉体の射出成形法を提供することを目
的とするものである。
Ｃ問題点を解決するための手段〕
前記問題点を解決するために１本発明では、水冷凍射出
成形法の水の代シに１第３ブタノール（ＣＨ３）３ Ｃ
０Ｈ（２，メチｋａ２プロパツール）をバインダーとし
て使用することを特徴とするものである。
成形法の水の代シに１第３ブタノール（ＣＨ３）３ Ｃ
０Ｈ（２，メチｋａ２プロパツール）をバインダーとし
て使用することを特徴とするものである。
冷凍射出成形用バインダーとして、第３ブタノールは水
に優る性状を有する０即ち第６ブタノールの密度は２５
℃で０．７１／、−ｊで水の７８チ１分子］ｄ７４．１
２で水の４．１倍ある。従って、単位体！Ｒあた夛の％
Ａ、数は、水Ｏｂ、５６ Ｘ １０−” Ｐ ｍｏｔ／
。
に優る性状を有する０即ち第６ブタノールの密度は２５
℃で０．７１／、−ｊで水の７８チ１分子］ｄ７４．１
２で水の４．１倍ある。従って、単位体！Ｒあた夛の％
Ａ、数は、水Ｏｂ、５６ Ｘ １０−” Ｐ ｍｏｔ／
。
ｃＡＶｃ対して第６ブタノールは１．０５ ｘ １０−
” ｐｍ”／ｉであシ約５分の１である。これは、第５
ブタノールによって原料粉の粒子間を埋めると、脱バイ
ンダ一時に発生するガス量は水の場合の５分の１にしか
すぎないことを意味する。この点は脱バインダ一時間の
短縮にとって極めて有利である。
” ｐｍ”／ｉであシ約５分の１である。これは、第５
ブタノールによって原料粉の粒子間を埋めると、脱バイ
ンダ一時に発生するガス量は水の場合の５分の１にしか
すぎないことを意味する。この点は脱バインダ一時間の
短縮にとって極めて有利である。
ま次第６ブタノールの融点は２５．６６℃であり室温に
近いので、冷水循環による冷凍が可能であり、水のよう
に特別な冷凍設備が不要である。また水の凝固熱７９．
４ ／ｃ４ ｔｃ対して、第６ブタノールの凝固熱は
１７．１ ｄ／ｄ で約４．６分の１にしかすぎないの
で、これはエネルギー消費の観点から第３ブタノールを
更く有利にする。
近いので、冷水循環による冷凍が可能であり、水のよう
に特別な冷凍設備が不要である。また水の凝固熱７９．
４ ／ｃ４ ｔｃ対して、第６ブタノールの凝固熱は
１７．１ ｄ／ｄ で約４．６分の１にしかすぎないの
で、これはエネルギー消費の観点から第３ブタノールを
更く有利にする。
次に第６ブタノールの蒸気圧は２５℃で４５ａＨ２であ
シ、水の２５ｆｌＨｙより高い。これは脱バインダーの
容易さの点から第６ブタノールは水より有利であり、ま
た２５℃の水の蒸発熱５８６′／−に対して、第５ブタ
ノールの蒸発熱は１１８−／−で約５分の１と極めて小
さく、と７１．は脱バインダー所要エネルギーが水に比
べて極めて少ないことを意味する。
シ、水の２５ｆｌＨｙより高い。これは脱バインダーの
容易さの点から第６ブタノールは水より有利であり、ま
た２５℃の水の蒸発熱５８６′／−に対して、第５ブタ
ノールの蒸発熱は１１８−／−で約５分の１と極めて小
さく、と７１．は脱バインダー所要エネルギーが水に比
べて極めて少ないことを意味する。
＠５ブタノールも常温付近の脱バインダー後一部が粉体
表ｒｆＪ′ＶＣ吸着する。この場合水がＯ）ｒイオンで
吸！−ｊるのに対して、第５ブタノールはアルキル基で
吸着する◇アルキル基はＯＨ−イオンと違って比較的に
脱Ｎが容易であり、成形体の焼結に悪影響を及を重さな
い。
表ｒｆＪ′ＶＣ吸着する。この場合水がＯ）ｒイオンで
吸！−ｊるのに対して、第５ブタノールはアルキル基で
吸着する◇アルキル基はＯＨ−イオンと違って比較的に
脱Ｎが容易であり、成形体の焼結に悪影響を及を重さな
い。
また、第６ブタノールは安定な単一成分の物質であり、
常温付近の蒸発・凝縮、凝固によって分解、劣化は殆ん
どないので回収し再使用することができる。この点は水
と［ｅｌ様に従来の有機バインダーに比べて甚だ経済的
に有利である。
常温付近の蒸発・凝縮、凝固によって分解、劣化は殆ん
どないので回収し再使用することができる。この点は水
と［ｅｌ様に従来の有機バインダーに比べて甚だ経済的
に有利である。
これら第６ブタノールのバインダー量は、適用粉体の粒
度分布に王として依存する。バインダーは粒子間の空隙
を完全に満たす必要かあり、更に経験的に数容積％を上
載せした倉が必要である。
度分布に王として依存する。バインダーは粒子間の空隙
を完全に満たす必要かあり、更に経験的に数容積％を上
載せした倉が必要である。
バインダー量が６０容積−未満であると射出に適した流
動特性が得られず、５５容撰チ多すぎるとバインダー除
去に時間がかかるのみならず欠陥を生じ易いので、バイ
ンダー１ｋＦｉ３０〜５５容槓チであることが必要であ
る。
動特性が得られず、５５容撰チ多すぎるとバインダー除
去に時間がかかるのみならず欠陥を生じ易いので、バイ
ンダー１ｋＦｉ３０〜５５容槓チであることが必要であ
る。
また加熱シリンダー内での混合物の加熱温度は２６〜４
０℃であることが必要である。何故ならば、第３ブタノ
ールの融点は２５．６６℃なので、この温度以上に保持
し溶融状態にする必要があり、また４０℃以上に加熱す
ると、第６ブタノールの蒸気圧が高まり、放散損失の増
加が問題となるからである。
０℃であることが必要である。何故ならば、第３ブタノ
ールの融点は２５．６６℃なので、この温度以上に保持
し溶融状態にする必要があり、また４０℃以上に加熱す
ると、第６ブタノールの蒸気圧が高まり、放散損失の増
加が問題となるからである。
金型内における成形体の冷却く関しては、少くとも成形
体表面を融点以下に保って、凍結する必要があるので２
５℃以下とする。然し冷却温度が低すぎると、後工程の
脱バインダーの速度が低下するので望ましくない。また
単純水冷では不十分となシ、特別の冷熱源が必要となる
ので金型を冷却して少なくとも成形体の温度を５〜２５
℃ｔ１４整する必要がある。
体表面を融点以下に保って、凍結する必要があるので２
５℃以下とする。然し冷却温度が低すぎると、後工程の
脱バインダーの速度が低下するので望ましくない。また
単純水冷では不十分となシ、特別の冷熱源が必要となる
ので金型を冷却して少なくとも成形体の温度を５〜２５
℃ｔ１４整する必要がある。
第６ブタノールで凍結した成形体の離型は良好であるが
、従来の粉体射出成形方法と同様に離型剤として例えば
ステアリン酸をあらかじめ混合すると、更に良好な離型
が可能である。
、従来の粉体射出成形方法と同様に離型剤として例えば
ステアリン酸をあらかじめ混合すると、更に良好な離型
が可能である。
以上の如く本発明の要旨は、金属粉およびセラミックス
粉の射出成形において３０〜５５容積−の第６ブタノー
ルを前記金属粉およびセラミックス粉と混合し、該混合
物を第５ブタノールの融点以上の温ＪＩＣｙ４贅し、つ
いで前記混合物を、冷却された金型内に射出し、成形保
持したのち、得られた成形体の表面温度を第６ブタノー
ルの融点以下にして該成形体内の第５ブタノールを凍結
せしめ、成形体を取り出すことを特徴とする粉体の射出
成形方法である。
粉の射出成形において３０〜５５容積−の第６ブタノー
ルを前記金属粉およびセラミックス粉と混合し、該混合
物を第５ブタノールの融点以上の温ＪＩＣｙ４贅し、つ
いで前記混合物を、冷却された金型内に射出し、成形保
持したのち、得られた成形体の表面温度を第６ブタノー
ルの融点以下にして該成形体内の第５ブタノールを凍結
せしめ、成形体を取り出すことを特徴とする粉体の射出
成形方法である。
本発明の実施例を以下〈述べる。
〔実施例〕
平均粒間径０．７５μｍｏ窒化ケイ素扮と焼結助剤とし
てＹ２Ｏ２（６重ｉｋ％）とＡ１１０３ （２重量％
）を調製し、この原料粉６０容量％に対して、Ｉ￥６ブ
タノール粉４０容槓チを調製する。
てＹ２Ｏ２（６重ｉｋ％）とＡ１１０３ （２重量％
）を調製し、この原料粉６０容量％に対して、Ｉ￥６ブ
タノール粉４０容槓チを調製する。
こ力、をニーダ−に装入し、望素雰囲気としたのち、混
練を開始する。ニーダ−の混合槽内壁は電熱ヒータ或は
温媒ヒータにより５０℃に制御することＫよって、第６
ブタノールは溶解し混線は進行する。混線開始して１２
時間後、ヒータ電源を切り、混合槽とブレードに装着さ
れたジャケットに２０℃の冷水を通し、冷却しながら５
０分間混線を続ける。この間に第６ブタノールは凍結し
、原料粉のバインダーとなってベレット状の混合物とな
る。このペレットを取出してスクリューインライン式或
はプランジャ一式射出成形機のホッパーに装入する。
練を開始する。ニーダ−の混合槽内壁は電熱ヒータ或は
温媒ヒータにより５０℃に制御することＫよって、第６
ブタノールは溶解し混線は進行する。混線開始して１２
時間後、ヒータ電源を切り、混合槽とブレードに装着さ
れたジャケットに２０℃の冷水を通し、冷却しながら５
０分間混線を続ける。この間に第６ブタノールは凍結し
、原料粉のバインダーとなってベレット状の混合物とな
る。このペレットを取出してスクリューインライン式或
はプランジャ一式射出成形機のホッパーに装入する。
射出成形機の加熱シリンダーの出口温度を５０℃に設定
する一方、金型に２０℃の冷水を通しておく。
する一方、金型に２０℃の冷水を通しておく。
次に型締、シリンダー前進、射出、保圧、型開、成形体
突出し、シリンダー後退、スクリュー後退、スクリュウ
−回転による可塑化の一連のシーケンスを行なう。
突出し、シリンダー後退、スクリュー後退、スクリュウ
−回転による可塑化の一連のシーケンスを行なう。
成形体は表面近傍のバインダーが凝固して硬くなってお
り、離型は容易に行なわれる。この成形体を真空乾燥器
に装入し、温度を２５℃に設定後最高真空度１０” Ｔ
ｏｒｒ Ｋ真空排気する。５時間後停止し成形体を取出
し、次に真空加圧焼結炉に成形体を装入し、焼結炉を１
０−” Ｔｏｒｒ／１２００℃に３時間保持して吸着物
を除去したのち、１８０゛０℃、窒素雰囲気９．８ ｋ
ｇＡＧ ＩＣて６時間保持し減圧、放冷する。
り、離型は容易に行なわれる。この成形体を真空乾燥器
に装入し、温度を２５℃に設定後最高真空度１０” Ｔ
ｏｒｒ Ｋ真空排気する。５時間後停止し成形体を取出
し、次に真空加圧焼結炉に成形体を装入し、焼結炉を１
０−” Ｔｏｒｒ／１２００℃に３時間保持して吸着物
を除去したのち、１８０゛０℃、窒素雰囲気９．８ ｋ
ｇＡＧ ＩＣて６時間保持し減圧、放冷する。
上記手順によって、４３．８ｍＸ １４．８ａｏｍＸ
１９．１ ｍｓと４！ｃ８ｍＸ７．４ａｗＸ １９．１
ｍ＋０２種類の矩形状のキャピテイによシ成形体を作製
した。
１９．１ ｍｓと４！ｃ８ｍＸ７．４ａｗＸ １９．１
ｍ＋０２種類の矩形状のキャピテイによシ成形体を作製
した。
この結果７．４ ｔ＊の薄形のみならず１４．８−の厚
形についても脱バインダーに伴なう欠陥は認められず、
いずれについても理論密度比９８チ、均一収縮した焼結
体が得られた。
形についても脱バインダーに伴なう欠陥は認められず、
いずれについても理論密度比９８チ、均一収縮した焼結
体が得られた。
本発明における金属粉およびセラミック扮の適用範囲は
前記実施例の窒化ケイ素粉に限定されず、炭化ケイ素、
アルミナ、ジルコニア、２ホウ化チタン等のセラミック
ス粉、Ｎｉ−Ｆｅ合金、ステンレス、ステライト、超硬
合金等の金属粉も含まれるものである。
前記実施例の窒化ケイ素粉に限定されず、炭化ケイ素、
アルミナ、ジルコニア、２ホウ化チタン等のセラミック
ス粉、Ｎｉ−Ｆｅ合金、ステンレス、ステライト、超硬
合金等の金属粉も含まれるものである。
以上の如く第６ブタノールを金属粉およびセラミックス
粉の冷凍射出成形用ノくインダーとして用いる本発明方
法は、短時間の脱バインダーを可能とし、常温付近で射
出成形できるので、省エネルギーが可能であり、水を用
いた冷凍射出成形法のような原料粉の汚染がないこと、
かつ第５ブタノールの回収再利用ができるので経済的な
射出成形法である。
粉の冷凍射出成形用ノくインダーとして用いる本発明方
法は、短時間の脱バインダーを可能とし、常温付近で射
出成形できるので、省エネルギーが可能であり、水を用
いた冷凍射出成形法のような原料粉の汚染がないこと、
かつ第５ブタノールの回収再利用ができるので経済的な
射出成形法である。
代理人 弁理士 木 村 三 朗
手 １介 抽 Ｌ［−占（自発）
’ｔ、）”ｉｌ午庁長゛＋’：Ｉ’ｋ
昭Ｊ１１５９ ＋ｒ、ｉ０ ｕ ９ ＋＋１、事件の
表示 特願昭５９−１７９３５９号 ２、発明の名称 粉体の成形方法（補正後） ３、補１１：、をする者 事件との関係 特 許 出願人 名 称 （４１２目１本鋼管株式会社 ４、代理人 ７、補１１らの内容 （２、特許請求の範囲Ｊを別紙の通り補正する。
昭Ｊ１１５９ ＋ｒ、ｉ０ ｕ ９ ＋＋１、事件の
表示 特願昭５９−１７９３５９号 ２、発明の名称 粉体の成形方法（補正後） ３、補１１：、をする者 事件との関係 特 許 出願人 名 称 （４１２目１本鋼管株式会社 ４、代理人 ７、補１１らの内容 （２、特許請求の範囲Ｊを別紙の通り補正する。
（３）明細書第１頁第１６〜１７行の「射出成形方法」
を「成形方法」と補正する。
を「成形方法」と補正する。
（４）同第６頁第８行と第９行間に次の文章を追加挿入
する。
する。
「有機バインダーを使う通常の射出成形法では、バイン
ダーと粉体とからなる可塑化物の変形特性が温度に対し
て敏感に変化するので、混合物の加熱可塑化機構を射出
成形機に内蔵せしめて射出温度の制御を厳密に行なう必
要がろる。これに対して水をバインダーとする可塑化物
の変形特性は常温付近では安定しているので、射出成形
機によらずに可塑化と成形を別の機械で行なうこともで
きる。例えば、混線機と型鍛造機の組み合わせがめる。
ダーと粉体とからなる可塑化物の変形特性が温度に対し
て敏感に変化するので、混合物の加熱可塑化機構を射出
成形機に内蔵せしめて射出温度の制御を厳密に行なう必
要がろる。これに対して水をバインダーとする可塑化物
の変形特性は常温付近では安定しているので、射出成形
機によらずに可塑化と成形を別の機械で行なうこともで
きる。例えば、混線機と型鍛造機の組み合わせがめる。
この場合、混線は室温で行ない、可塑化物を型鍛造機の
型内へ装入して型鍛造を行なう」（５）同第６頁第９行
の「水冷凍射出成形法」を「水冷線成形法」と補正する
。
型内へ装入して型鍛造を行なう」（５）同第６頁第９行
の「水冷凍射出成形法」を「水冷線成形法」と補正する
。
（６）同第７頁第９行９第１１行、第１４〜１５行の「
射出成形」を「成形」と補正する。
射出成形」を「成形」と補正する。
（７）同第７頁第１８行第８頁第２行の「冷凍射出成形
」を「冷凍成形」と補正する。
」を「冷凍成形」と補正する。
（８）同第８頁第７行の「ｃｄＶＣ対して」を「に対し
てｊと補正する。
てｊと補正する。
（９）同第１１頁第４行、第８行及び第１５〜第１６行
の「射出成形」を「成形」と補正する。
の「射出成形」を「成形」と補正する。
へり同第１１頁第１２行の「射出し」を「装入し」と補
正する。
正する。
０２）同第１３頁第１７行と第１８行間に次の文章を追
加挿入する。
加挿入する。
１次に、＠３ブタノールをバインダーに使った冷凍型鍛
造法の実施例について述べる。
造法の実施例について述べる。
平均粒径０．７５μ風の窒化ケイ素粉と焼結助剤トＬテ
Ｙｔｏｓ（６重量％）とＡ４０ｇ（２重量％）１用意す
る。さらにこの原料粉６０容積％に対して第３ブタノー
ル＄４０容積チ相当量を用意する。
Ｙｔｏｓ（６重量％）とＡ４０ｇ（２重量％）１用意す
る。さらにこの原料粉６０容積％に対して第３ブタノー
ル＄４０容積チ相当量を用意する。
この両者を加圧型ニーダ−に装入し窒素雰囲気としたの
ち、混線を開始する。ニーグー内壁を電熱ヒーターによ
り加熱し６０℃に保持する。これによって第６ブタノー
ルが溶解し混線が進行する。
ち、混線を開始する。ニーグー内壁を電熱ヒーターによ
り加熱し６０℃に保持する。これによって第６ブタノー
ルが溶解し混線が進行する。
混練と同時に加圧＊により混練物に加圧操１’！”を加
え脱泡圧密する。そして１２時間後可塑化した混線物を
とり出す。これを、直方体に成形して２０℃の冷水を通
して冷却された鍛造金型内ＶＣ￥入し、直ちに圧縮成形
し、約６分間保持する。成形体は表面近傍の第６ブタノ
ールが硬くなりており、離型は容易に行ないつる。この
成形体を真空乾燥器に装入し、温度を２５℃に設定後段
高真空度１０’Ｔｏｒｒ ＩＣ真空排気し第６ブタノー
ルを蒸発除去する。
え脱泡圧密する。そして１２時間後可塑化した混線物を
とり出す。これを、直方体に成形して２０℃の冷水を通
して冷却された鍛造金型内ＶＣ￥入し、直ちに圧縮成形
し、約６分間保持する。成形体は表面近傍の第６ブタノ
ールが硬くなりており、離型は容易に行ないつる。この
成形体を真空乾燥器に装入し、温度を２５℃に設定後段
高真空度１０’Ｔｏｒｒ ＩＣ真空排気し第６ブタノー
ルを蒸発除去する。
６時“間後停止し成形体を取出す。次に真空加圧焼結炉
に成形体を装入する。そして真空度１０Ｔｏｒｒ。
に成形体を装入する。そして真空度１０Ｔｏｒｒ。
１０００℃に３時間保持して吸着物を除去したのち、１
８００℃、窒素雰囲気、 ９．８ ｋ１７／ ｃλＧＫ
で３時間保持後減圧、放冷する。冷却後成形体を取出し
てダイヤモンド研削によりパリ取りを行なう。
８００℃、窒素雰囲気、 ９．８ ｋ１７／ ｃλＧＫ
で３時間保持後減圧、放冷する。冷却後成形体を取出し
てダイヤモンド研削によりパリ取りを行なう。
上記手順によって、４３．８ｍＸ １４．８１ＷＩｘ１
９．１鵡と４６．８朋Ｘ Ｚ４鴎×１９１簡の２種類の
矩形状キャピテイにより成形体を作製した。この結果、
７、４ 、ｍの薄形のみならず１４．８ ｍの厚形ＶＣ
ついても脱バインダーに伴なう欠陥はみられず、いずれ
についても理論密度比９８％の均一収縮した焼結体が得
られた」 （６）同第１４頁第６行、第８行及び第９行の「射出成
形」を「成形」と補正する。
９．１鵡と４６．８朋Ｘ Ｚ４鴎×１９１簡の２種類の
矩形状キャピテイにより成形体を作製した。この結果、
７、４ 、ｍの薄形のみならず１４．８ ｍの厚形ＶＣ
ついても脱バインダーに伴なう欠陥はみられず、いずれ
についても理論密度比９８％の均一収縮した焼結体が得
られた」 （６）同第１４頁第６行、第８行及び第９行の「射出成
形」を「成形」と補正する。
特許請求の範囲（補正）
「金属粉およびセラミックス粉の成形において。
６０〜５５容積チの第６ブタノールを前記金Ｗ４紛およ
びセラミックス粉と混合し、該混合物を第３ブタノール
の、融点以上の温度に調整し、ついで前記混合物を、冷
却された金型内に装入し、成形保持したのち、得られた
成形体の表面温度を第６ブタノールの融点以下にして該
成形体内の第５ブタノールを凍結せしめ、成形体ををり
出すことを特徴とする粉体の成形方法。」
びセラミックス粉と混合し、該混合物を第３ブタノール
の、融点以上の温度に調整し、ついで前記混合物を、冷
却された金型内に装入し、成形保持したのち、得られた
成形体の表面温度を第６ブタノールの融点以下にして該
成形体内の第５ブタノールを凍結せしめ、成形体ををり
出すことを特徴とする粉体の成形方法。」
Claims (1)
- （１）金属粉およびセラミックス粉の射出成形において
、３０〜５５容積％の第３ブタノールを前記金属粉およ
びセラミックス粉と混合し、該混合物を第３ブタノール
の融点以上の温度に調整し、ついで前記混合物を、冷却
された金型内に射出し、成形保持したのち、得られた成
形体の表面温度を第３ブタノールの融点以下にして該成
形体内の第３ブタノールを凍結せしめ、成形体を取り出
すことを特徴とする粉体の射出成形方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59179359A JPS6160802A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 粉体の射出成形方法 |
| SE8502882A SE459793B (sv) | 1984-08-30 | 1985-06-11 | Foerfarande vid formning av pulvermaterial |
| GB08516576A GB2163780B (en) | 1984-08-30 | 1985-07-01 | Method of moulding powder materials |
| DE19853525752 DE3525752A1 (de) | 1984-08-30 | 1985-07-19 | Verfahren zum formpressen von pulvern |
| FR8512879A FR2569683A1 (fr) | 1984-08-30 | 1985-08-29 | Procede de moulage de materiaux en poudre |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59179359A JPS6160802A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 粉体の射出成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6160802A true JPS6160802A (ja) | 1986-03-28 |
Family
ID=16064467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59179359A Pending JPS6160802A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 粉体の射出成形方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6160802A (ja) |
| DE (1) | DE3525752A1 (ja) |
| FR (1) | FR2569683A1 (ja) |
| GB (1) | GB2163780B (ja) |
| SE (1) | SE459793B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61263703A (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-21 | トヨタ自動車株式会社 | 粉末の射出成形方法 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960008882B1 (ko) * | 1987-04-09 | 1996-07-05 | 그란트 시. 벤넷 | 복잡한 고성능의 세라믹 및 금속형상의 형성방법 |
| US5047181A (en) * | 1987-04-09 | 1991-09-10 | Ceramics Process Systems Corporation | Forming of complex high performance ceramic and metallic shapes |
| US5047182A (en) * | 1987-11-25 | 1991-09-10 | Ceramics Process Systems Corporation | Complex ceramic and metallic shaped by low pressure forming and sublimative drying |
| DE3824835A1 (de) * | 1988-07-21 | 1990-01-25 | Kempten Elektroschmelz Gmbh | Verfahren zur herstellung von gruenkoerpern durch formgebung von sinterfaehigen keramischen massen auf basis von siliciumnitrid |
| US5443615A (en) * | 1991-02-08 | 1995-08-22 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Molded ceramic articles |
| GB2243160B (en) * | 1990-02-13 | 1994-08-10 | Honda Motor Co Ltd | A method of producing a moulded article |
| DE19535444C2 (de) * | 1995-01-20 | 1999-07-22 | Scholz Paul Friedrich Dr Ing | Verfahren zum pulvermetallurgischen Herstellen von Gegenständen sowie auf diese Weise hergestellte Gegenstände |
| US5861115A (en) * | 1995-03-29 | 1999-01-19 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for freeze molding |
| WO2020010362A1 (en) * | 2018-07-06 | 2020-01-09 | Cellmobility, Inc. | Magnesium-based alloy foam |
| US20200308062A1 (en) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | Ut-Battelle, Llc | Slurry Mixtures for 3-D Slurry Extrusion of Artifacts |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60217106A (ja) * | 1984-04-12 | 1985-10-30 | 高橋 信之 | 無機粉末凍結成形法 |
| JPS60218401A (ja) * | 1984-04-12 | 1985-11-01 | Nobuyuki Takahashi | 金属粉末の凍結成形法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1425166A (en) * | 1972-05-16 | 1976-02-18 | Lucas Industries Ltd | Method of producing hot pressed components |
-
1984
- 1984-08-30 JP JP59179359A patent/JPS6160802A/ja active Pending
-
1985
- 1985-06-11 SE SE8502882A patent/SE459793B/sv not_active IP Right Cessation
- 1985-07-01 GB GB08516576A patent/GB2163780B/en not_active Expired
- 1985-07-19 DE DE19853525752 patent/DE3525752A1/de active Granted
- 1985-08-29 FR FR8512879A patent/FR2569683A1/fr active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60217106A (ja) * | 1984-04-12 | 1985-10-30 | 高橋 信之 | 無機粉末凍結成形法 |
| JPS60218401A (ja) * | 1984-04-12 | 1985-11-01 | Nobuyuki Takahashi | 金属粉末の凍結成形法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61263703A (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-21 | トヨタ自動車株式会社 | 粉末の射出成形方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE8502882L (sv) | 1986-03-01 |
| DE3525752A1 (de) | 1986-03-13 |
| DE3525752C2 (ja) | 1987-12-03 |
| GB8516576D0 (en) | 1985-08-07 |
| SE459793B (sv) | 1989-08-07 |
| GB2163780B (en) | 1987-05-28 |
| GB2163780A (en) | 1986-03-05 |
| FR2569683A1 (fr) | 1986-03-07 |
| SE8502882D0 (sv) | 1985-06-11 |
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