JPS6221506A - 粉末物質の成形方法及び装置 - Google Patents

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］ 本発明は、粘土または他のセラミックス組成物、スラグ
またはセメント含有混合物等の粉末物質に圧力を加えて
成形する方法及び装置に係り、詳しくは密閉された耐圧
容器内で粉末物質を加圧成形する粉末物質の成形方法及
び装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、セラミックス組成物等の粉末物質を成形する方法
及び装置として、ラバープレス湿式法によるものがある
。この方法及び装置を第８図に基づいて説明する。まず
、ゴムを材料にして求める形状に形成した型１８の中に
粉末物質１９を導入し、該型１８を耐圧容器１内に収容
する。次に、密閉された耐圧容器１内を水、油等の液体
１３で満たし、圧力制御手段である液体ポンプ及び弁（
図示せず）ににつて制御孔１７を介して液体１３を導入
して粉末物質１９に静水圧を加えて成形する。成形した
後は、液体ポンプ及び弁によって液体１３を制御孔１７
を介して排出して減圧し、耐圧容器１より成形体を取り
出す。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、この従来のラバープレス湿式法による粉末物
質の成形方法及び装置によると、ゴムを材料として型１
８を作るため、ゴムの種類としては型１８の形状保持に
必要な硬度をもつ硬いゴムでなければならない。したが
って、耐圧容器１内を減圧して成形体を取り出づ際に、
成形過程で収縮した型１８が元の大きさに回復して内部
にある成形体を破壊するおそれがあるという欠点を有し
ていた。他方、ゴムによる型を使わずに第９図に示すよ
うな金型１４を使って粉末物質１つを加圧成形する方法
及び装置がある。この方法及び装置によると、金型１４
の形状が複雑であって圧力の伝達が悪い場合に粉末物質
１９の密度の不均一によって成形体中に中空部分やひび
を生じさせやすい。さらに、粉末物質１９がセラミック
ス等の硬い材質の場合には金型１４は耐圧性・耐摩耗性
を必要とするため、金型１４自体高価なものとなるとい
う別な欠点を有していた。

本発明は、以上の欠点を除去するためになされたもので
あり、その第１の発明は、成形体の破壊を招きやすい硬
いゴム材や高価な金型を使用する必要のない粉末物質の
成形方法を提供することを目的としてなされたものであ
り、その第２の発明は、第１の発明に使用する粉末物質
の成形装置を提供することを目的としてなされたもので
ある。

［問題点を解決するための手段］ かかる目的達成のため第１の発明にあっては、耐圧容器
内に多孔性部材で形成した原型を配置すると共に該原型
内に柔軟性のある薄膜材料からなる袋状容器を密着させ
る工程と、該袋状容器内に粉末物質を導入及び充填する
工程と、密閉された耐圧容器内に満たした流体の圧力の
増加及び密閉された袋状容器内の流体の圧力の減少の少
なくとも一方によって該粉末物質を加圧成形する工程と
を有することを特徴とする粉末物質の成形方法である。

第２の発明にあっては、耐圧容器内に多孔性部材で形成
された原型を配置する一方、該原型内に柔軟性のある薄
膜材料からなる袋状容器を収容すると共に、密閉された
耐圧容器内に満たされた流体の圧力及び密閉された袋状
容器内の流体の圧力をそれぞれ制御する圧力制御手段を
設けたことを特徴とする粉末物質の成形装置である。

ここで、多孔性部材とは、多数の小孔を有するプラスチ
ック、樹脂、金属、セラミックス及び石こう等で作られ
、流体を通すことができる部材である。

［実施例］ 第１の発明の実施例に係る粉末物質の成形方法として第
１図に示すものがある。本実施例にあっては、まず、プ
ラスチック等で作った多孔性部材を用いて求める形状の
原型を作る。原型の上部には粉末物質を導入しかつ成形
体を取り出す開口部を設【プる。該原型を耐圧容器内に
配置すると共に、原型と耐圧容器との間口部を一致させ
て耐圧容器内への原型の取付け３０を行う。

次に柔軟性のある薄膜材料である柔かいゴムを用いると
共に伸ばして原型に密着させることができるように作っ
た袋状容器を原型内に収容し、かつ原型に袋状容器の装
着３１を行う。その際、原型と袋状容器との間口部を一
致させるように装着する。これによって、耐圧容器、原
型及び袋状容器の間口部は一致するとともに、耐圧容器
内が密閉される。

続いて、耐圧容器壁に穿設した制御孔と原型の多孔とを
通して袋状容器の装着３１によって密閉された耐圧容器
内の流体としての気体の排出を行い袋状容器の原型への
密着３２を行う。

次に、袋状容器内に加圧成形すべき粉末物質の導入及び
充填３３を行う。その際、粉末物質を回転板上に載せて
、水平方向に回転力を加えてまき散らず。これににつで
、袋状容器内の粉末物質の密度にむらが生ずることを防
ぎ均一に粉末物質を導入及び充填することができる。加
えて、耐圧容器を振動させることによって袋状容器内に
導入した粉末物質に振動を与えて粉末物質を充填させる
。次に、耐圧容器の開口部を栓によって閉塞する。この
栓によって袋状容器内が密閉される。

その後、密閉された耐圧容器内に耐圧容器壁に穿設した
制御孔を介して流体としての気体を導入する一方、栓に
穿設した制御孔を介して流体としての気体を排出して袋
状容器内にある粉末物質の加圧成形３４を行う。これに
よって、粉末物質は原型の形状をほぼ維持しながら圧縮
されて成形される。その際、原型に密着していた袋状容
器は収縮によって原型から離れる。

粉末物質が圧縮及び成形された後、密閉された耐圧容器
から耐圧容器壁に穿設した制御孔を介して気体を排出し
、耐圧容器内の気体の圧力を元に戻す。これによって収
縮していた袋状容器は元の大きさに回復する。最後に成
形体すなわち加圧成形した粉末物質の取出し３５を行う
。

なお、流体として液体を用いることも可能である。

次に第２の発明の実施例に係る粉末物質の成形装置１６
を第２図に基づいて説明する。１は耐圧容器であり内部
に流体としての空気１２が満たされている。２及び３は
制御孔であり、それぞれ耐圧容器１の壁面及び栓６に穿
設され、圧力制御手段である空気ポンプ及び弁（図示せ
ず〉に接続されていて空気１２の出入口となっている。

４は袋状容器であり、柔らかいゴム等の柔軟性のある薄
膜材料で作られ、伸ばして原型５に密着させることがで
きる。袋状容器４は原型５内部に開口部を一致させて装
着され、この装着によって耐圧容器１が密閉される。

５は原型であり、プラスチック、石こう等で作った多孔
性部材を用い、適当な形状に加工したもので袋状容器４
及び粉末物質１９を導入するための開口部７を有する。

原型５は耐圧容器１とその開口部７を一致させて耐圧容
器１に取付けられている。第２図に示すように、原型５
の縁部５ａが耐圧容器１の外部に露出する場合には、縁
部５ａを非多孔性の部材で形成して、縁部５ａからの空
気１２の出入りを防止する。

６は栓であり、耐圧容器１と同時に袋状容器４及び原型
５の開口部７を閉塞し、袋状容器４内を密閉する。

本実施例に係る粉末物質の成形装置１６を使用するには
、第３図に示すように袋状容器４の装着によって密閉さ
れた耐圧容器１内から圧力制御手段である空気ポンプ及
び弁（図示せず）により制御孔２を介して空気１２を排
出して減圧し、または袋状容器４内から空気ポンプ及び
弁により制御孔３を介して空気１２を導入して加圧する
ことにより、図中破線で示すように袋状容器４を原型５
に密着させる。

その後、栓６で開口部７を閉塞する前に開口部７から又
は、栓６に導入孔（図示せず）のある場合には、導入孔
からセラミックス、粘土等の粉末物質１９を袋状容器４
の中に導入及び充填させる。続いて、第４図に示すよう
に栓６の制御孔３を介して空気ポンプ及び弁によって密
閉された袋状容器４内の空気１２を排出しながら耐圧容
器１の壁面にある制御孔２を介して空気ポンプ及び弁に
よって密閉された耐圧容器１内に空気１２を導入する。

原型５内部にある袋状容器４は密閉された耐圧容器１内
に導入された空気１２によって原型５の多孔を通して加
圧され、袋状容器４とその中に導入及び充填された粉末
物質１つとは原型５の形状をほぼ維持しながら圧縮かつ
成形される。その際、原型５に密着した袋状容器４は収
縮して原型５から離れる。粉末物質１９を成形した後は
密閉された耐圧容器１内の圧力を減じて元に戻す。これ
によって収縮した袋状容器４は元の大きさに回復する。

その接、第５図に示すように栓６と共に成形した粉末物
質１９である成形体１５を袋状容器４から剥がして間口
部７から取出ず。なお、原型５の開口部７から取出すこ
とのできない形状のものは割り型の原型５を使用し、原
型５ごと耐圧容器１から成形体１５を取出すようにする
。

本実施例では、袋状容器４内と耐圧容器１内とにおいて
それぞれ減圧と加圧とを行うため、袋状容器４内部にあ
る粉末物質１９にまで圧力を十分に加えることができる
。

次に第２の発明の他の実施例に係る粉末物質の成形装置
２０を第６図に基づいて説明する。

本実施例は、第２の発明の前記実施例に係る粉末物質の
成形装置１６の袋状容器４の開口部７を閉塞する栓６を
貫いて粉末物質導入筒１０を設置したものである。袋状
容器４内に挿入した粉末物質導入筒１０の先端には粉末
物質１９をまき散らす回転板９を設けると共に、耐圧容
器１外にある粉末物質導入筒１０の他端は粉末物質１９
を入れる粉末物質用タンク８の底部にある孔と連結して
いる。　さらに、粉末物質用タンク８、回転板９及び粉
末物質導入筒１０を所定速度で垂直方向に上昇させる上
昇手段（図示せず）を備える。ここで、所定速度とは、
例えば袋状容器４内に蓄積される粉末物質１９の深さが
増える速度である。なお、粉末物質導入筒１０等を固定
して設置してもよい。また、前記耐圧容器１を振動させ
る振動手段１１を耐圧容器１の底部に備える。

これを使用するには、第７図に示すように原型５に密着
させた袋状容器４に、粉末物質用タンク８にある粉末物
質１９を粉末物質導入筒１０を通して導入する。その際
、回転板９を回転させることにより水平方向に粉末物質
１９をまき散らしながら、該粉末用物質タンク８、粉末
物質導入筒１０及び回転板９を前記所定速度で垂直方向
に上昇させる。これによって、粉末物質１９を袋状容器
４内に均一に充填することができる。さらに、粉末物質
１９の導入の際または導入後に耐圧容器１の底部に備え
た振動装置１１を作動させて耐圧容器１全体を振動させ
ることによって、袋状容器４の中にある粉末物質１９に
振動を加えて粉末物質１９を袋状容器４内に一層均一に
充填する。こうして、本実施例によって粉末物質１９を
均一に充填することにより成形体１５の中空部分やひび
の発生を防いで、成形体１５の品質向上に役立つ。

［発明の効果］ 本発明に係る方法及び装置は、柔軟性のあるＭ膜材料か
ら作られた袋状容器を原型に密着させて使用するもので
ある。したがって、従来のように成形体を取り出すため
に耐圧容器内を減圧した場合に、加圧成形工程で収縮し
た袋状容器等が元の大きさに膨張回復して成形体を破壊
するおそれはほとんどない。また、袋状容器は安価に作
成することができるので袋状容器から成形体を剥がさず
に焼成することも可能であり剥がす手間を省くことがで
きる。さらに、本発明によると原型を多孔性部材で形成
しているため、原型の内側と外側とから原型に圧力が加
えられることになる。したがって、原型の材１３１とし
て金型のように高価な耐圧性のあるものを使用する必要
はなく、石こう、プラスチック等で」−分である。この
原型材料の安価さと加工の容易さとによって、原型の作
成コストは従来の金型に比べて低減すると共に多品種少
量生産が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明に係る一実施例を示す工程図、第２
図は第２の発明に係る一実施例を示す模式図、第３図乃
至第５図は第２の発明に係る一実施例の使用状態を示ず
模式図、第６図は第２の発明に係る他の実施例を示す模
式図、第７図は第２の発明に係る他の実施例の使用状態
を示す模式図、第８図は従来のラバープレス湿式法に係
る成形装置を示す模式図、第９図は金型装置を示す模式
図である。 １・・・耐圧容器　　　　２．３・・・制御孔４・・・
袋状容器　　　　５・・・原　型６・・・栓　　　　　
　　７・・・開口部１６．２０・・・粉末物質の成形装
置 特許出願人　　　住友セメント株式会ネ１第２図 第３図 第１図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）密閉された耐圧容器内で粉末物質を加 圧成形する粉末物質の成形方法において、該耐圧容器内
   に多孔性部材で形成した原型を配置すると共に該原型内
   に柔軟性のある薄膜材料からなる袋状容器を密着させる
   工程と、該袋状容器内に粉末物質を導入及び充填する工
   程と、密閉された耐圧容器内に満たした流体の圧力の増
   加及び密閉された袋状容器内の流体の圧力の減少の少な
   くとも一方によって該粉末物質を加圧成形する工程とを
   有することを特徴とする粉末物質の成形方法。 ２）前記袋状容器内に粉末物質を導入及び 充填する工程として、粉末物質に水平方向の力を加えて
   まき散らしながら粉末物質を袋状容器内に導入及び充填
   すると共に袋状容器内に導入した粉末物質に振動を加え
   て充填することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の粉末物質の成形方法。 ３）密閉された耐圧容器内で粉末物質を加 圧成形する粉末物質の成形装置において、該耐圧容器内
   に多孔性部材で形成された原型を配置する一方、該原型
   内に柔軟性のある薄膜材料からなる袋状容器を収容する
   と共に、密閉された耐圧容器内に満たされた流体の圧力
   及び密閉された袋状容器内の流体の圧力をそれぞれ制御
   する圧力制御手段を設けたことを特徴とする粉末物質の
   成形装置。 ４）前記粉末物質の成形装置の袋状容器の 開口部を貫くように粉末物質導入筒を設置すると共に、
   袋状容器内にある粉末物質導入筒の先端に粉末物質を回
   転力によってまき散らす回転板を設ける一方、該粉末物
   質導入筒の他端を粉末物質を入れる粉末物質用タンクの
   底部にある孔と連結し、該粉末物質用タンク、粉末物質
   導入筒及び回転板を所定速度で上昇させる上昇手段と前
   記耐圧容器を振動させる振動手段とを備えたことを特徴
   とする特許請求の範囲第３項記載の粉末物質の成形装置
   。