JPS62101404A

JPS62101404A - スラリ−の押出機

Info

Publication number: JPS62101404A
Application number: JP24248285A
Authority: JP
Inventors: 慎治橋爪
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1985-10-28
Filing date: 1985-10-28
Publication date: 1987-05-11

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−１，の利用分野）本発明は、セラミック粉体、金属粉体等の粉体と高分子
系バインダと溶剤とを混合し混練して成るスラリーを成
形ダイから押出して所定形状に成形するスラリーの押出
機に関し、成形ダイ近傍でスラリー中の溶剤骨を除き、
成形物の保形性を良好にするものである。

（従来の技術）後工程で脱脂と焼成とを行ないセラミック粉体又は金属
わ）体の焼結体を作るに際し、セラミック粉体又は金属
粉体の脱脂前の押出製品を作る場合、セラミック又は金
属の微粉末と高分子系のバインダ（例えばユケン王業拐
製のセランダ−５１０Ｐ）と溶剤（例えば水もしくはア
ル：ｌ−用など）とを混合混練して粘度の高いスラリー
を作り、このスラリーを押出機に投入して、そのヘッド
に取付けられた成形ダイから水平方向に押出して所定形
状に成形する。

この場合、地面に垂直方向に押出さないのは、押出物を
製品として取出すまでの装置長さが長いことに関係して
異常な装置高さが必要であること、及び押出物に自重が
かかるために押出物に引張力等が異常にかかりすぎ、製
品形状を保ち得なくなることによる。押出物の押出方向
が水平の場合にも、押出物にその自重が働くので、製品
の変形に注意を払わなければならないが、自重のかかり
方は垂直方式よりも少なくなる。しかし、パイプ成形等
、断面方向に変形し易い押出物の場合には、その保形性
が問題である。

押出機の内部を材料が流れる時には流動性を良くしてＩ
Ｆ抗を少なくする一方、成形グイから押出された後は保
形性を良くしたい希望がある。しかし、この流動性と保
形性とは相反する面をもっている。即ち、前者は軟かい
スクリュ（粘度の低いスラリー）が良く、後者は硬いス
ラリー（粘度の高いスラリー）が良い。

今、高分子系のバインダと水を添加する系において、こ
の粘度を決定するのは特に水（もしくはアルコールなど
）の添装置によっている。従って、成形ダイまででは水
分はある程度多い方が良く、押出された後は少ない方が
良いことがわかる。

ところが、従来、この成形ダイ出１−１近辺で水分を急
激に減らず決定的な方法がなかった。一部に、（１１押
出直後に赤外線ヒータなどで加熱して水分蒸発を行なわ
−１る。

（２）押出直後に赤外線ヒータなどで加熱して高分子系
バインダを反応させ高粘度物とする。

というような方法によっていたが、その効果は大きくな
かった。こうして押出された押出物は、乾燥後、脱脂工
程をへて、焼成によってセラミ、りまたは金属の均一相
の組織となる。なお、脱脂工程をへずに直接焼成される
場合もある。

（発明が解決しようとする問題点）この種の押出成形に用いられるスラリーは、通常、１０
″−１０Ｓポアズの粘度をもっている。この粘度以下で
は水の如く流れてしまい、またこれ以上であると硬くて
問題を生じる。特に硬くて問題を生じる面では、押出機
に異常な負荷がかかり、材料が発熱して部分的に水分が
脱水され、押出機からグイ部分の流路に粉体の固着部分
ができて、成形に対して正規な流れができず、押出物が
スム−ズに出てこないことになる。一方、スラリー中に
はセラミック粉あるいは金属の硬い粒子が入っているた
め、金属壁面の摩耗が激しく、これは材料の粘度が大き
ければ大きい程強くなるので、低粘性の方が良いことが
わかる。

更に、」二記のスラリー粘度だけで成形を行なうだけで
は保形はむづかしい。即ち、押出機の成形グイからスラ
リーが押出される時、粒子を並べて押出すから、粉体間
のからみ合いが少々生じ、これが保形の原因となる。た
だし、この場合、水分が多ければ、粒子間のからみ合い
が少なくなるために、保形はむづかしくなる。この意味
おいて保形を考える時、スラリーはｌＯ５〜１０６ポア
ズとなることが望ましい。

１０”〜１０５ポアズと１０５〜１０’ポアズは水分含
有でみると、高々５％の差異以内である。従って、水分
の少ない差が決定的な意味をもっことになる。

（問題点を解決するための手段）゛本発明は、前述のような問題点を解決することを目的と
して桿供されたものであって、そのための具体的手段と
して、セラミック粉体、金属粉体等の粉体と高分子系バ
インダと溶剤とを混合混練して成るスラリーａを成形ダ
イイから押出して所定形状に成形するスラリーの押出機
において、成形ダイ４側でかつ前記スラリーａと接触す
る接触壁に、スラリーａ中の溶剤を脱水するためのポー
ラス体１３．１４を設けたものである。

（作　用）押出機による押出成形に際しては、スクリュー２の回転
でスラリーを矢印方向に押出して行き、ヘッド側にある
成形ダイ４により所定形状の押出物すに成形する。この
場合、スラリーａはマンドレル７内のリング状の通路１
２を通り、円筒状断面の径が縮小されながら成形ダイ４
側に送られて行くが、この通路１２を通る時に、ポーラ
ス体１３．１４によってスラリーａ中の溶剤の一部を分
離して除去する。

（実施例）以下、図示の実施例について本発明を詳述すると、第１
図及び第２図はパイプ押出機における場合を例示する。

図において、■はシリンダー、２は該シリンダー１の内
部に回転自在に設けられたスクリューである。３１４シ
リンダー１のヘソＦ側に装着されたアダプター、４はス
ラリーａを押出してパイプを成形する成形ダイであって
、外部ダイ５と内部ダイ６とから成る。７はアダプター
３と成形ダイ４との間に介装されたマンドレルであって
、外部マンドレル８と内部マンドレル９とが形成される
と共に、その両者間に周方向複数個の通路ＩＯができる
ように、内外部マンドレル９，８を一体に接続する連結
部１１が設けられている。内部マンドレル９の頭部はア
ダプター３内に内嵌されている。マンドレル７の連結部
１１と成形ダイ４との間には、成形ダイ４側に移るに従
って径が縮小するリング状の１ｆｆｉ路１２が形成され
ており、この通路１２のスラリー物との接触壁を形成す
るようにリング状の外部ポーラス体１３と内部ポーラス
体１４とが設けられている。また外部マンドレル８には
外部ポーラス体１３の外周に対応して導水空間１５が、
内部マンドレル９には内部ポーラス体１４の内周に対応
し−（ｍ水空間１６が夫々形成され、その各導水空間１
５．１６４；１導水管１７．１８をへて列部の真空装置
に接続されており、従って、スラリーａの水分を成形ダ
イ４の上手側近傍にてポーラス体１３．１４により一部
除去できるようになっている。１９．２０はボルトであ
る。

上記構成において、セラミック粉体又は金属粉体と高分
子系バインダと溶剤とを混合混練したスラリーａは、ス
クリュー２の回転に伴なってシリンダー１内を矢印方向
へと送られて行き、内部マンドレル９によって円筒状に
分けられる。マンドレル７を通過するスラリーａは、こ
のように内部マンドレル９で円筒状となった後、内外部
マンドレル８，９を接続する連結部１１によって周方向
複数個（実施例では４個）に分かれ、通過後にリング状
の通路１２で再度円筒状断面に復元する。そして、この
復元したスラリーａがｉｍ過する通路１２に面して内外
部マンドレル８．９に内外部ポーラス体１３．Ｉ４が設
けられているので、スラリーａ中に含まれる水等の溶剤
の一部がポーラス体１３．１４を介して分離されて除去
され、スラリーａの粘度が高くなる。、二のポーラス体
１３．１４はスラリーを形成するセラミック粉体又は金
属粉体の粒度によってその開孔する孔径を決定する必要
があるが、通常１〜５０メ！の孔によるポーラス体が用
いられる。一方、ポーラス体１３．１４の材質はセラミ
ックス粒子の焼結体、セラミック粒子を他の物質（例え
ば熱硬化性のセラミック）で結着した物体、金属粒子の
焼結体、あるいは金属粒子の他物質による結着体のいず
れかで構成される。除去された溶剤は導水空間１５．１
６にたまり、外部の真空装置により導水管１７、１８を
経て外部に取出されて行く。

一般にパイプｂを押出機で押出成形する時には、その表
面状態を良するためにスラリーａが通る通路の流路断面
は成形ダイ４に至る近傍では流れに従って縮小される。

第１図では断面Ａ−Ａ部からダイ出口に至る通路１２が
その役目となる。つまり、この部分の通路１２ではスラ
リーａをより密にすることによる効果をねらうわけであ
が、この部分の１ｍ路壁に開孔するポーラス体１３．１
４を設置するごとによって、スラリーａ中の水分のみが
部分的に分離されて脱水され、ポーラス体１３．１４か
ら排出される。従って、この部分に至るまでの水分（添
加水分）は多くて良く、粘度のやわらかいスラリーａで
あるためにスクリュー動力が少なくてずみ、異常な発熱
をおさえることができる。一方、この部分以後はより脱
水されるごとによって、密度の高いかつ粘度のかたいス
ラリーａとなるために、押出された後のパイプｂの保形
性が良い結果となる。また前述のように脱水率は少量で
良いため効果的である。

なお、実施例では、パイプ押出装置を示しているが、押
出物形状が板状、棒状、異形状、その他の如何なる物に
も適応される。

また、成形ダイ４の部分にポーラス体１３．１４を用い
なかったが、成形ダイ４の部分に取付けることとできる
。

（発明の効果）本発明によれば、成形ダイ側に設けたポーラス体によっ
てスラリー中の溶剤を一部分離して除去することができ
るので、この部分に至るまでのスラリー粘度を低くでき
、スクリュー動力が少なくし、異常な発熱を抑え得ると
共に、成形ダイで押出成形された押出物の保形性を良好
にできる効果である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図のＡ−Ａ断面図である。４−成形ダイ、７−マンドレル、８−外部マンドレル、
９−内部マンドレル、１２−通路、１３−外部ボーラス
体、】４−内部ポーラス体。

Claims

【特許請求の範囲】１、セラミック粉体、金属粉体等の粉体と高分子系バイ
ンダと溶剤とを混合混練して成るスラリーａを成形ダイ
４から押出して所定形状に成形するスラリーの押出機に
おいて、成形ダイ４側でかつ前記スラリーａと接触する
接触壁に、スラリーａ中の溶剤を脱水するためのポーラ
ス体１３、１４を設けたことを特徴とするスラリーの押
出機。２、成形ダイ４の上手側近傍に、スラリーａが通過する
通路１２を形成するように内部マンドレル９と外部マン
ドレル８とを備え、これらマンドレル８、９のスラリー
ａとの接触壁にポーラス体１３、１４を設けたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のスラリーの押出機
。