JP2000087107A - 金属粉末射出成形法及び金属焼結体 - Google Patents
金属粉末射出成形法及び金属焼結体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 厚肉部及び薄肉部が混在した形状であっても
脱脂時の変形を防止し、寸法精度の良い金属焼結体を製
造する。 【解決手段】 金属粉末と有機バインダーとの混練物か
らなるコンパウンドを射出成形した成形体１を脱脂し、
その後、焼結して金属焼結体とする。脱脂時に変形が発
生する箇所４の近傍にセラミックス材料からなる変形防
止部材５を接触させて脱脂を行い、脱脂後に変形防止部
材５を取り除いて焼結することにより、脱脂時の変形を
防止する。
脱脂時の変形を防止し、寸法精度の良い金属焼結体を製
造する。 【解決手段】 金属粉末と有機バインダーとの混練物か
らなるコンパウンドを射出成形した成形体１を脱脂し、
その後、焼結して金属焼結体とする。脱脂時に変形が発
生する箇所４の近傍にセラミックス材料からなる変形防
止部材５を接触させて脱脂を行い、脱脂後に変形防止部
材５を取り除いて焼結することにより、脱脂時の変形を
防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属粉末と有機バ
インダーとの混練物からなるコンパウンドを射出成形し
た後、脱脂工程及び焼結工程を経て焼結体とする金属焼
結体の製造方法及び金属焼結体に関する。
インダーとの混練物からなるコンパウンドを射出成形し
た後、脱脂工程及び焼結工程を経て焼結体とする金属焼
結体の製造方法及び金属焼結体に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属部品の加工方法の一つして、金属粉
末射出成形方法（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍ
ｏｌｄｉｎｇ（ＭＩＭ））がある。このＭＩＭは、金属
粉末と有機バインダーとを混練し粉砕した材料、或いは
ペレット化した材料をコンパウンドとして射出成形機に
供給し、加熱シリンダー内で加熱混練して射出成形する
ことにより成形体（グリーン体）とし、このグリーン体
を焼結用治具であるセッター上に設置し、有機バインダ
ー成分を除去するため脱脂を行って脱脂体（ブラウン
体）とし、その後、セッターと共にブラウン体を焼結炉
内に移し、焼結炉内で焼結することにより金属焼結体と
するものである。
末射出成形方法（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍ
ｏｌｄｉｎｇ（ＭＩＭ））がある。このＭＩＭは、金属
粉末と有機バインダーとを混練し粉砕した材料、或いは
ペレット化した材料をコンパウンドとして射出成形機に
供給し、加熱シリンダー内で加熱混練して射出成形する
ことにより成形体（グリーン体）とし、このグリーン体
を焼結用治具であるセッター上に設置し、有機バインダ
ー成分を除去するため脱脂を行って脱脂体（ブラウン
体）とし、その後、セッターと共にブラウン体を焼結炉
内に移し、焼結炉内で焼結することにより金属焼結体と
するものである。
【０００３】このようなＭＩＭによる従来の製造方法と
しては、特開平４−２１０４０５号公報に開示されてい
る。この方法は、グリーン体がいかなる形状であって
も、セラミックス製の耐火板からなるセッター上にグリ
ーン体を設置した状態で脱脂及び焼結を行うものであ
る。
しては、特開平４−２１０４０５号公報に開示されてい
る。この方法は、グリーン体がいかなる形状であって
も、セラミックス製の耐火板からなるセッター上にグリ
ーン体を設置した状態で脱脂及び焼結を行うものであ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来方法では、部品形状によっては脱脂時にフクレ、
ワレ等の変形を起こす問題を有している。特に、グリー
ン体に厚肉部と薄肉部とが混在するような偏肉部がある
場合、厚肉部と薄肉部とでは熱膨張に伴う変形量が異な
るため、加熱脱脂時にワレ、フクレ等の変形を起こし易
い。すなわち、脱脂時の厚肉部での熱膨張に伴う変形量
が薄肉部での熱膨張に伴う変形量より大きくなって、厚
肉部での熱膨張の影響が強度の弱い薄肉部近傍にもたら
されるために発生するものである。
た従来方法では、部品形状によっては脱脂時にフクレ、
ワレ等の変形を起こす問題を有している。特に、グリー
ン体に厚肉部と薄肉部とが混在するような偏肉部がある
場合、厚肉部と薄肉部とでは熱膨張に伴う変形量が異な
るため、加熱脱脂時にワレ、フクレ等の変形を起こし易
い。すなわち、脱脂時の厚肉部での熱膨張に伴う変形量
が薄肉部での熱膨張に伴う変形量より大きくなって、厚
肉部での熱膨張の影響が強度の弱い薄肉部近傍にもたら
されるために発生するものである。
【０００５】本発明はこのような従来の問題点を考慮し
てなされたものであり、厚肉部及び薄肉部が混在してい
る形状であっても、脱脂時に変形を起こすことのない金
属粉末射出成形法及び金属焼結体を提供することを目的
とする。
てなされたものであり、厚肉部及び薄肉部が混在してい
る形状であっても、脱脂時に変形を起こすことのない金
属粉末射出成形法及び金属焼結体を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の金属粉末射出成形法は、金属粉末
と有機バインダーとの混練物からなるコンパウンドを射
出成形した成形体を脱脂し、その後、焼結して金属焼結
体とする金属粉末射出成形法において、前記成形体の脱
脂時に変形が発生する箇所の近傍にセラミックス材料か
らなる変形防止部材を接触させ、この接触状態で脱脂を
行い、この脱脂後に変形防止部材を取り除いて、焼結を
行い金属焼結体とすることを特徴とする。
め、請求項１の発明の金属粉末射出成形法は、金属粉末
と有機バインダーとの混練物からなるコンパウンドを射
出成形した成形体を脱脂し、その後、焼結して金属焼結
体とする金属粉末射出成形法において、前記成形体の脱
脂時に変形が発生する箇所の近傍にセラミックス材料か
らなる変形防止部材を接触させ、この接触状態で脱脂を
行い、この脱脂後に変形防止部材を取り除いて、焼結を
行い金属焼結体とすることを特徴とする。
【０００７】この発明では、射出成形によって得られた
グリーン体を従来より使用されているセラミックス材か
らなるセッター上に設置すると共に、脱脂時に変形が発
生する箇所の近傍にセラミックス材からなる変形防止部
材を接触させた状態で脱脂を行う。厚肉部と薄肉部が混
在する偏肉部があるグリーン体の形状では、加熱脱脂に
よって厚肉部と薄肉部との間に熱膨張に伴う変形量に差
が生じる。従来のようにグリーン体をセッター上に設置
しただけでは、厚肉部の熱膨張に伴う変形量が薄肉部の
熱膨張に伴う変形量よりも大きくなることによって、厚
肉部周辺における最も強度が小さな薄肉部が厚肉部分の
熱膨張で押し広げられ、これにより、薄肉部のフクレ、
ワレ等の変形を引き起こす。
グリーン体を従来より使用されているセラミックス材か
らなるセッター上に設置すると共に、脱脂時に変形が発
生する箇所の近傍にセラミックス材からなる変形防止部
材を接触させた状態で脱脂を行う。厚肉部と薄肉部が混
在する偏肉部があるグリーン体の形状では、加熱脱脂に
よって厚肉部と薄肉部との間に熱膨張に伴う変形量に差
が生じる。従来のようにグリーン体をセッター上に設置
しただけでは、厚肉部の熱膨張に伴う変形量が薄肉部の
熱膨張に伴う変形量よりも大きくなることによって、厚
肉部周辺における最も強度が小さな薄肉部が厚肉部分の
熱膨張で押し広げられ、これにより、薄肉部のフクレ、
ワレ等の変形を引き起こす。
【０００８】この発明では、セラミックス材からなる変
形防止部材を脱脂時に変形の発生する箇所である薄肉部
の近傍に接触させて設置することにより、物理的に変形
を防止するものである。すなわち、変形が発生する方向
に変形防止の対象物である変形防止部材を接触させて設
置することにより、変形方向への熱膨張を対象物である
変形防止部材で抑えて変形を防止することができる。こ
のように変形防止部材を使用して変形を物理的に抑える
ことにより、薄肉部と厚肉部が混在する形状であっても
脱脂時の変形を防止することが可能となる。
形防止部材を脱脂時に変形の発生する箇所である薄肉部
の近傍に接触させて設置することにより、物理的に変形
を防止するものである。すなわち、変形が発生する方向
に変形防止の対象物である変形防止部材を接触させて設
置することにより、変形方向への熱膨張を対象物である
変形防止部材で抑えて変形を防止することができる。こ
のように変形防止部材を使用して変形を物理的に抑える
ことにより、薄肉部と厚肉部が混在する形状であっても
脱脂時の変形を防止することが可能となる。
【０００９】以上のように変形防止部材を使用した脱脂
の終了後、変形防止部材をブラウン体より取り除き、そ
の後に焼結を行う。焼結では、ブラウン体が焼結収縮す
る際に、変形防止部材によりブラウン体に不必要な荷重
が加わって、均等な焼結収縮を阻害するためである。従
って、焼結時には変形防止部材を取り除いた上で焼結を
行う。また、脱脂終了後であれば、バインダーの染み出
しによる変形防止部材のブラウン体への貼り付きもな
く、容易に取り除くことができるため、ブラウン体を破
損させることもない。以上の処理を行うことにより、厚
肉部と薄肉部が混在した形状であっても、変形のない寸
法精度に優れた金属焼結体とすることができる。
の終了後、変形防止部材をブラウン体より取り除き、そ
の後に焼結を行う。焼結では、ブラウン体が焼結収縮す
る際に、変形防止部材によりブラウン体に不必要な荷重
が加わって、均等な焼結収縮を阻害するためである。従
って、焼結時には変形防止部材を取り除いた上で焼結を
行う。また、脱脂終了後であれば、バインダーの染み出
しによる変形防止部材のブラウン体への貼り付きもな
く、容易に取り除くことができるため、ブラウン体を破
損させることもない。以上の処理を行うことにより、厚
肉部と薄肉部が混在した形状であっても、変形のない寸
法精度に優れた金属焼結体とすることができる。
【００１０】変形防止部材としてはセラミックス材によ
って形成されたものを使用する。セラミックス材からな
る変形防止部材は、脱脂時の高温度下においても変形す
ることがなく、安定してグリーン体の変形防止を行うこ
とができる。本発明において、変形防止部材はセラミッ
クス材であれば、平板形状であっても、グリーン体形状
に合わせた形状に加工を施したものあっても良く、脱脂
変形発生箇所に安定して接触できるものであればいかな
る形状であっても良い。
って形成されたものを使用する。セラミックス材からな
る変形防止部材は、脱脂時の高温度下においても変形す
ることがなく、安定してグリーン体の変形防止を行うこ
とができる。本発明において、変形防止部材はセラミッ
クス材であれば、平板形状であっても、グリーン体形状
に合わせた形状に加工を施したものあっても良く、脱脂
変形発生箇所に安定して接触できるものであればいかな
る形状であっても良い。
【００１１】本発明において、変形防止部材としてはセ
ラミックス粉末であっても良い。脱脂時に変形が発生す
る箇所の近傍にセラミックス粉を盛ることにより、脱脂
時のバインダーの染み出しによりセラミックス粉とバイ
ンダーとによって壁を形成するため、脱脂時の変形を防
止することが可能となる。また、セラミックス粉を使用
した場合は、安価であり、しかも変形防止部材の設置作
業も容易に行うことができる。
ラミックス粉末であっても良い。脱脂時に変形が発生す
る箇所の近傍にセラミックス粉を盛ることにより、脱脂
時のバインダーの染み出しによりセラミックス粉とバイ
ンダーとによって壁を形成するため、脱脂時の変形を防
止することが可能となる。また、セラミックス粉を使用
した場合は、安価であり、しかも変形防止部材の設置作
業も容易に行うことができる。
【００１２】請求項２の発明の金属焼結体は、金属粉末
と有機バインダーとの混練物からなるコンパウンドを射
出成形した成形体を脱脂し、その後、焼結することによ
り得られる金属焼結体において、前記脱脂時に変形が発
生する箇所の近傍にセラミックス材料からなる変形防止
部材を接触させ、この接触状態で脱脂を行い、脱脂後に
変形防止部材を取り除いて焼結することにより得られた
ことを特徴とする。
と有機バインダーとの混練物からなるコンパウンドを射
出成形した成形体を脱脂し、その後、焼結することによ
り得られる金属焼結体において、前記脱脂時に変形が発
生する箇所の近傍にセラミックス材料からなる変形防止
部材を接触させ、この接触状態で脱脂を行い、脱脂後に
変形防止部材を取り除いて焼結することにより得られた
ことを特徴とする。
【００１３】この発明の金属焼結体では、変形が発生す
る箇所の近傍に変形防止部材を接触させて脱脂が行われ
るため、変形が発生することがなく、又、発生しても極
小さいため、優れた寸法精度とすることができる。
る箇所の近傍に変形防止部材を接触させて脱脂が行われ
るため、変形が発生することがなく、又、発生しても極
小さいため、優れた寸法精度とすることができる。
【００１４】請求項３の発明の金属焼結体は、金属粉末
と有機バインダーとの混練物からなるコンパウンドを射
出成形することにより厚肉部と薄肉部とを有する成形体
を成形し、この成形体を脱脂した後、焼結することによ
り得られる金属焼結体において、前記厚肉部と薄肉部と
を形成する１つの面上に、粗さが異なる領域を有するこ
とを特徴とする。
と有機バインダーとの混練物からなるコンパウンドを射
出成形することにより厚肉部と薄肉部とを有する成形体
を成形し、この成形体を脱脂した後、焼結することによ
り得られる金属焼結体において、前記厚肉部と薄肉部と
を形成する１つの面上に、粗さが異なる領域を有するこ
とを特徴とする。
【００１５】粗い領域では脱脂時に変形防止部材の接触
による変形防止が行われた領域であり、従って、寸法精
度の優れた金属焼結体とすることができる。
による変形防止が行われた領域であり、従って、寸法精
度の優れた金属焼結体とすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）この実施の形態
では、ＳＵＳ３１６Ｌの金属粉末１００重量部に対し、
有機バインダーとして、パラフィンワックス、アクリ
ル、ポリスチレン、ステアリン酸を合計１１重量部混練
することによりコンパウンドとした。そして、射出成形
機のシリンダー温度を１６０℃に設定してコンパウンド
を射出してグリーン体１を成形した。
では、ＳＵＳ３１６Ｌの金属粉末１００重量部に対し、
有機バインダーとして、パラフィンワックス、アクリ
ル、ポリスチレン、ステアリン酸を合計１１重量部混練
することによりコンパウンドとした。そして、射出成形
機のシリンダー温度を１６０℃に設定してコンパウンド
を射出してグリーン体１を成形した。
【００１７】図１（ａ）及び（ｂ）は、成形されたグリ
ーン体１を脱脂する状態を示し、グリーン体１をセッタ
ー３上に設置した状態で脱脂する。成形されたグリーン
体１は、矩形体からなる本体１１に貫通孔２が上下方向
に貫通した形状となっている。本体１１は幅１０ｍｍ、
長さ３０ｍｍ、高さ８ｍｍであり、貫通孔２は本体１１
の長さ方向の中央部分に設けられており、直径（φ）が
８ｍｍとなっている。従って、本体１１の幅方向におけ
る貫通孔２の両側部分が本体１１の他の部分よりも薄い
薄肉部４となっている。
ーン体１を脱脂する状態を示し、グリーン体１をセッタ
ー３上に設置した状態で脱脂する。成形されたグリーン
体１は、矩形体からなる本体１１に貫通孔２が上下方向
に貫通した形状となっている。本体１１は幅１０ｍｍ、
長さ３０ｍｍ、高さ８ｍｍであり、貫通孔２は本体１１
の長さ方向の中央部分に設けられており、直径（φ）が
８ｍｍとなっている。従って、本体１１の幅方向におけ
る貫通孔２の両側部分が本体１１の他の部分よりも薄い
薄肉部４となっている。
【００１８】このグリーン体１をセッター３上に設置す
ると共に、薄肉部４の外側に変形防止部材５を接触させ
て脱脂した。変形防止部材５は材質がアルミナ純度９５
％、気孔率３０％のセラミックス材からなり、幅１０ｍ
ｍ、長さ１０ｍｍ、厚さ２．５ｍｍの板状に成形された
ものを使用した。又、セッター３は、アルミナ純度９
９．６％、気孔率０％のセラミックス材を幅４０ｍｍ、
長さ８５ｍｍ、厚さ４．５ｍｍに成形した平板状のもの
を使用した。このセッター３は脱脂工程及び焼結工程ま
で連続的に使用した。
ると共に、薄肉部４の外側に変形防止部材５を接触させ
て脱脂した。変形防止部材５は材質がアルミナ純度９５
％、気孔率３０％のセラミックス材からなり、幅１０ｍ
ｍ、長さ１０ｍｍ、厚さ２．５ｍｍの板状に成形された
ものを使用した。又、セッター３は、アルミナ純度９
９．６％、気孔率０％のセラミックス材を幅４０ｍｍ、
長さ８５ｍｍ、厚さ４．５ｍｍに成形した平板状のもの
を使用した。このセッター３は脱脂工程及び焼結工程ま
で連続的に使用した。
【００１９】脱脂はセッター３上に設置したグリーン体
１の薄肉部４に変形防止部材５を外側から接触させた状
態で脱脂炉内に投入し、大気雰囲気中で到達温度３５０
℃、総脱脂時間２０時間で加熱することにより行った。
１の薄肉部４に変形防止部材５を外側から接触させた状
態で脱脂炉内に投入し、大気雰囲気中で到達温度３５０
℃、総脱脂時間２０時間で加熱することにより行った。
【００２０】この脱脂後、得られたブラウン体から変形
防止部材５を取り除いた後、焼結炉内に投入し、Ａｒ雰
囲気５Ｔｏｒｒ下で、１３２０℃で１時間加熱すること
により焼結した。
防止部材５を取り除いた後、焼結炉内に投入し、Ａｒ雰
囲気５Ｔｏｒｒ下で、１３２０℃で１時間加熱すること
により焼結した。
【００２１】この実施の形態では、焼結に先立って、変
形防止部材５を取り除いたブラウン体２０（図２参照）
の薄肉部４の変形量を測定した。また、焼結体の変形量
と外観についても確認を行った。変形量測定は、図２に
示すように薄肉部４の頂点Ａから薄肉部４を挟んだ厚肉
部（本体部１１）上の２点Ｂ、Ｃを結んだ線に垂線を下
ろし、その垂線の長さを測定することにより行った。外
観については目視での焼結体のフクレ、ワレの有無につ
いて確認した。
形防止部材５を取り除いたブラウン体２０（図２参照）
の薄肉部４の変形量を測定した。また、焼結体の変形量
と外観についても確認を行った。変形量測定は、図２に
示すように薄肉部４の頂点Ａから薄肉部４を挟んだ厚肉
部（本体部１１）上の２点Ｂ、Ｃを結んだ線に垂線を下
ろし、その垂線の長さを測定することにより行った。外
観については目視での焼結体のフクレ、ワレの有無につ
いて確認した。
【００２２】表１に、この実施の形態で焼結体及びブラ
ウン体のときの変形量測定及び焼結体の外観検査の結果
を示す。表１よりこの実施の形態で得られたブラウン体
では変形量が０．０１５ｍｍと殆どなく、脱脂変形を防
止することができた。又、ブラウン体２０における貫通
孔２の直径は、７．８７ｍｍであった。焼結体の変形量
においても０．０１２ｍｍと変形の発生を防止すること
ができた。また焼結体には外観上ワレ、フクレの発生は
なく、寸法精度の良好な金属焼結体となっていた。
ウン体のときの変形量測定及び焼結体の外観検査の結果
を示す。表１よりこの実施の形態で得られたブラウン体
では変形量が０．０１５ｍｍと殆どなく、脱脂変形を防
止することができた。又、ブラウン体２０における貫通
孔２の直径は、７．８７ｍｍであった。焼結体の変形量
においても０．０１２ｍｍと変形の発生を防止すること
ができた。また焼結体には外観上ワレ、フクレの発生は
なく、寸法精度の良好な金属焼結体となっていた。
【００２３】比較例１として、変形防止部材５を使用す
ることなく、その他の条件は同じで、脱脂、焼結を行っ
た。比較例１では表１に示すように、ブラウン体では変
形量が０．１８２ｍｍと大きく、フクレが発生した。ま
た得られた焼結体についても変形量が０．１５０ｍｍと
大きく、外観についてもフクレが発生していた。
ることなく、その他の条件は同じで、脱脂、焼結を行っ
た。比較例１では表１に示すように、ブラウン体では変
形量が０．１８２ｍｍと大きく、フクレが発生した。ま
た得られた焼結体についても変形量が０．１５０ｍｍと
大きく、外観についてもフクレが発生していた。
【００２４】以上のことから、比較例１では、脱脂時に
変形防止材を使用しなかったため、厚肉部の熱膨張に伴
う変形量が薄肉部の熱膨張に伴う変形量よりも大きく、
薄肉部分を内側から押し広げてフクレが発生したのに対
し、この実施の形態では、変形が発生する箇所である薄
肉部４近傍に変形防止部材５を接触させて設置したため
に、外側へのフクレを物理的に抑制することが可能とな
り、変形を防止することが可能となった。従って脱脂時
の変形を防止を行い、寸法精度に優れた焼結体の製造が
可能となっている。
変形防止材を使用しなかったため、厚肉部の熱膨張に伴
う変形量が薄肉部の熱膨張に伴う変形量よりも大きく、
薄肉部分を内側から押し広げてフクレが発生したのに対
し、この実施の形態では、変形が発生する箇所である薄
肉部４近傍に変形防止部材５を接触させて設置したため
に、外側へのフクレを物理的に抑制することが可能とな
り、変形を防止することが可能となった。従って脱脂時
の変形を防止を行い、寸法精度に優れた焼結体の製造が
可能となっている。
【００２５】又、気孔率３０％の多孔質の変形防止部材
５を用いているため、脱脂の際にグリーン体中の有機バ
インダーの多孔質内への浸透、拡散及び飛散が良好に行
われる。このため、焼結体における焼結不良にはなるこ
とがない。かかる気孔率は、変形防止部材５の強度およ
び有機バインダーの飛散性を考慮して設定され、気孔率
１０％〜８０％が好ましい。
５を用いているため、脱脂の際にグリーン体中の有機バ
インダーの多孔質内への浸透、拡散及び飛散が良好に行
われる。このため、焼結体における焼結不良にはなるこ
とがない。かかる気孔率は、変形防止部材５の強度およ
び有機バインダーの飛散性を考慮して設定され、気孔率
１０％〜８０％が好ましい。
【００２６】この実施の形態では、製造された金属焼結
体における外観表面、特に変形防止部材５と接触した表
面及び変形防止部材５と接触しない表面とを微細に観察
した。その結果、変形防止部材５と接触した表面では、
変形防止部材５の表面の多孔の転写によって金属焼結体
の表面がザラザラした状態でザラツキ感があるのに対
し、接触しない面では滑らかであった。
体における外観表面、特に変形防止部材５と接触した表
面及び変形防止部材５と接触しない表面とを微細に観察
した。その結果、変形防止部材５と接触した表面では、
変形防止部材５の表面の多孔の転写によって金属焼結体
の表面がザラザラした状態でザラツキ感があるのに対
し、接触しない面では滑らかであった。
【００２７】これにより、金属焼結体において、１つの
面に変形防止部材と接触する部分と接触しない部分とが
存在する場合、１つの面上でザラザラした粗の部分と滑
らかな部分との粗さが異なる領域が形成されることを知
見した。即ち、ザラザラした粗の部分は、薄肉であって
も変形防止部材によって変形の防止が行われた結果であ
り、これにより寸法精度に優れた焼結体とすることがで
きる。
面に変形防止部材と接触する部分と接触しない部分とが
存在する場合、１つの面上でザラザラした粗の部分と滑
らかな部分との粗さが異なる領域が形成されることを知
見した。即ち、ザラザラした粗の部分は、薄肉であって
も変形防止部材によって変形の防止が行われた結果であ
り、これにより寸法精度に優れた焼結体とすることがで
きる。
【００２８】（実施の形態２）この実施の形態では、コ
ンパウンド及び射出成形されるグリーン体１は実施の形
態１と同様とし、変形防止部材６としてはアルミナ純度
９５％、粒度♯８０のアルミナ粉末を使用した。その
他、セッター及び脱脂、焼結の条件については実施の形
態１と同じである。
ンパウンド及び射出成形されるグリーン体１は実施の形
態１と同様とし、変形防止部材６としてはアルミナ純度
９５％、粒度♯８０のアルミナ粉末を使用した。その
他、セッター及び脱脂、焼結の条件については実施の形
態１と同じである。
【００２９】図３（ａ）及び（ｂ）は、脱脂時の状態を
示す。まず、射出成形されたグリーン体１をセッター３
上に設置する。その後、グリーン体１の薄肉部４周辺に
変形防止部材であるアルミナ粉末６を外側から盛りつけ
た。その状態で脱脂炉内で脱脂を行い、脱脂後、得られ
たブラウン体からアルミナ粉末６を取り除いた後、焼結
炉内で焼結を行い金属焼結体を得た。この実施の形態に
おいても、実施の形態１と同様にブラウン体の薄肉部の
変形量、焼結体の薄肉部の変形量および外観について確
認した。
示す。まず、射出成形されたグリーン体１をセッター３
上に設置する。その後、グリーン体１の薄肉部４周辺に
変形防止部材であるアルミナ粉末６を外側から盛りつけ
た。その状態で脱脂炉内で脱脂を行い、脱脂後、得られ
たブラウン体からアルミナ粉末６を取り除いた後、焼結
炉内で焼結を行い金属焼結体を得た。この実施の形態に
おいても、実施の形態１と同様にブラウン体の薄肉部の
変形量、焼結体の薄肉部の変形量および外観について確
認した。
【００３０】表１に焼結体及びブラウン体のときの変形
量測定および焼結体の外観検査の結果を示す。表１から
ブラウン体では変形量が０．０２０ｍｍと殆どなく、脱
脂変形を防止することができた。焼結体の変形量におい
ても０．０１４ｍｍと変形の発生を防止することができ
た。また焼結体には外観上ワレ、フクレの発生はなく寸
法精度の良好な金属焼結体を製造するこどが可能となっ
た。
量測定および焼結体の外観検査の結果を示す。表１から
ブラウン体では変形量が０．０２０ｍｍと殆どなく、脱
脂変形を防止することができた。焼結体の変形量におい
ても０．０１４ｍｍと変形の発生を防止することができ
た。また焼結体には外観上ワレ、フクレの発生はなく寸
法精度の良好な金属焼結体を製造するこどが可能となっ
た。
【００３１】この実施の形態では、脱脂に際して、変形
防止部材６であるアルミナ粉末を変形が発生する箇所で
ある薄肉部４近傍に接触させており、脱脂時のアルミナ
粉末へのバインダーの染み出しによってアルミナ粉末の
表面にバインダーによる多孔質状態の壁が形成される。
このため、薄肉部の外側へのフクレを物理的に抑制する
ことが可能となり、変形を防止することができた。従っ
て、脱脂時の変形防止を行うことができ、寸法精度に優
れた焼結体の製造が可能となっている。
防止部材６であるアルミナ粉末を変形が発生する箇所で
ある薄肉部４近傍に接触させており、脱脂時のアルミナ
粉末へのバインダーの染み出しによってアルミナ粉末の
表面にバインダーによる多孔質状態の壁が形成される。
このため、薄肉部の外側へのフクレを物理的に抑制する
ことが可能となり、変形を防止することができた。従っ
て、脱脂時の変形防止を行うことができ、寸法精度に優
れた焼結体の製造が可能となっている。
【００３２】（実施の形態３）この実施の形態において
も、コンパウンド及びグリーン体１を実施の形態１と同
様とすると共に、使用するセッター３、脱脂及び焼結の
条件についても実施の形態１と同様とした。これに対
し、変形防止部材７としては、材質がアルミナ純度９５
％、気孔率３０％のセラミックス材を外径７．９５ｍ
ｍ、肉厚１ｍｍ、長さ１０ｍｍの円筒形状に成形したも
のを使用した（図４参照）。
も、コンパウンド及びグリーン体１を実施の形態１と同
様とすると共に、使用するセッター３、脱脂及び焼結の
条件についても実施の形態１と同様とした。これに対
し、変形防止部材７としては、材質がアルミナ純度９５
％、気孔率３０％のセラミックス材を外径７．９５ｍ
ｍ、肉厚１ｍｍ、長さ１０ｍｍの円筒形状に成形したも
のを使用した（図４参照）。
【００３３】この実施の形態においては、図４に示すよ
うに射出成形したグリーン体１をセッター３上に設置
し、その後、グリーン体１の貫通孔２に変形防止部材７
を挿入した。その状態で脱脂炉内で脱脂を行い、脱脂
後、得られたブラウン体から変形防止部材７を取り除い
た後、焼結炉で焼結を行い金属焼結体を得た。そして、
実施の形態１と同様に、ブラウン体の薄肉部の変形量、
焼結体の薄肉部の変形量および外観について確認した。
うに射出成形したグリーン体１をセッター３上に設置
し、その後、グリーン体１の貫通孔２に変形防止部材７
を挿入した。その状態で脱脂炉内で脱脂を行い、脱脂
後、得られたブラウン体から変形防止部材７を取り除い
た後、焼結炉で焼結を行い金属焼結体を得た。そして、
実施の形態１と同様に、ブラウン体の薄肉部の変形量、
焼結体の薄肉部の変形量および外観について確認した。
【００３４】表１にこの実施の形態で焼結体及びブラウ
ン体のときの変形量測定および焼結体の外観検査の結果
を示す。表１からブラウン体では変形量が０．０２２ｍ
ｍと小さく、脱脂時の変形を防止することができた。焼
結体の変形量においても０．０１６ｍｍと変形の発生を
防止することができた。また焼結体には外観上ワレ、フ
クレの発生はなく、寸法精度の良好な金属焼結体を製造
することが可能となった。
ン体のときの変形量測定および焼結体の外観検査の結果
を示す。表１からブラウン体では変形量が０．０２２ｍ
ｍと小さく、脱脂時の変形を防止することができた。焼
結体の変形量においても０．０１６ｍｍと変形の発生を
防止することができた。また焼結体には外観上ワレ、フ
クレの発生はなく、寸法精度の良好な金属焼結体を製造
することが可能となった。
【００３５】この実施の形態では、円筒形状の変形防止
部材を貫通孔部に挿入することにより、脱脂時における
厚肉部の内側へのフクレを防止するため、厚肉部の内側
へのフクレにより押し出されて発生する薄肉部のフクレ
を物理的に抑制することが可能となり、変形を防止する
ことができている。これにより脱脂時の変形防止を行う
ことができ、寸法精度に優れた焼結体の製造が可能とな
った。
部材を貫通孔部に挿入することにより、脱脂時における
厚肉部の内側へのフクレを防止するため、厚肉部の内側
へのフクレにより押し出されて発生する薄肉部のフクレ
を物理的に抑制することが可能となり、変形を防止する
ことができている。これにより脱脂時の変形防止を行う
ことができ、寸法精度に優れた焼結体の製造が可能とな
った。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、脱脂時に変形が発生する箇所の近傍にセラミッ
クス材料からなる変形防止部材を接触させて脱脂を行
い、脱脂後に変形防止部材を取り除いて焼結を行うた
め、厚肉部と薄肉部が混在する形状であっても脱脂時の
変形を発生させることなく、寸法精度が良好な金属焼結
体を製造することが可能となる。
よれば、脱脂時に変形が発生する箇所の近傍にセラミッ
クス材料からなる変形防止部材を接触させて脱脂を行
い、脱脂後に変形防止部材を取り除いて焼結を行うた
め、厚肉部と薄肉部が混在する形状であっても脱脂時の
変形を発生させることなく、寸法精度が良好な金属焼結
体を製造することが可能となる。
【００３８】請求項２の発明によれば、変形が発生する
箇所の近傍に変形防止部材を接触させて脱脂が行われる
ため、変形が発生することがなく、優れた寸法精度とす
ることができる。
箇所の近傍に変形防止部材を接触させて脱脂が行われる
ため、変形が発生することがなく、優れた寸法精度とす
ることができる。
【００３９】請求項３の発明によれば、厚肉部と薄肉部
とを形成する一つの面に設けた粗い領域では、脱脂時に
変形防止部材の接触による変形防止が行われた領域であ
り、寸法精度の優れた金属焼結体とすることができる。
とを形成する一つの面に設けた粗い領域では、脱脂時に
変形防止部材の接触による変形防止が行われた領域であ
り、寸法精度の優れた金属焼結体とすることができる。
【図１】（ａ）は実施の形態１の脱脂時の平面図、
（ｂ）はその正面図である。
（ｂ）はその正面図である。
【図２】実施の形態１における寸法測定を示す平面図で
ある。
ある。
【図３】（ａ）は実施の形態２の脱脂時の平面図、
（ｂ）はその正面図である。
（ｂ）はその正面図である。
【図４】（ａ）は実施の形態３の脱脂時の平面図、
（ｂ）はその正面図である。
（ｂ）はその正面図である。
１ グリーン体 ２ 貫通孔 ４ 薄肉部 ５ ６ ７ 変形防止部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲橋 潤 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4K018 BC29 CA08 CA30
Claims (3)
- 【請求項１】 金属粉末と有機バインダーとの混練物か
らなるコンパウンドを射出成形した成形体を脱脂し、そ
の後、焼結して金属焼結体とする金属粉末射出成形法に
おいて、 前記脱脂時に変形が発生する箇所の近傍にセラミックス
材料からなる変形防止部材を接触させ、この接触状態で
脱脂を行い、脱脂後に変形防止部材を取り除いて、焼結
を行い金属焼結体とすることを特徴とする金属粉末射出
成形法。 - 【請求項２】 金属粉末と有機バインダーとの混練物か
らなるコンパウンドを射出成形した成形体を脱脂し、そ
の後、焼結することにより得られる金属焼結体におい
て、 前記脱脂時に変形が発生する箇所の近傍にセラミックス
材料からなる変形防止部材を接触させ、この接触状態で
脱脂を行い、脱脂後に変形防止部材を取り除いて焼結す
ることにより得られたことを特徴とする金属焼結体。 - 【請求項３】 金属粉末と有機バインダーとの混練物か
らなるコンパウンドを射出成形することにより厚肉部と
薄肉部とを有する成形体を成形し、この成形体を脱脂し
た後、焼結することにより得られる金属焼結体におい
て、 前記厚肉部と薄肉部とを形成する１つの面上に、粗さが
異なる領域を有することを特徴とする金属焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10252276A JP2000087107A (ja) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | 金属粉末射出成形法及び金属焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10252276A JP2000087107A (ja) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | 金属粉末射出成形法及び金属焼結体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000087107A true JP2000087107A (ja) | 2000-03-28 |
Family
ID=17235002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10252276A Withdrawn JP2000087107A (ja) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | 金属粉末射出成形法及び金属焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000087107A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016093245A1 (ja) * | 2014-12-12 | 2016-06-16 | 住友電工焼結合金株式会社 | 焼結部品の製造方法、及び焼結部品 |
-
1998
- 1998-09-07 JP JP10252276A patent/JP2000087107A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016093245A1 (ja) * | 2014-12-12 | 2016-06-16 | 住友電工焼結合金株式会社 | 焼結部品の製造方法、及び焼結部品 |
| JP2016113658A (ja) * | 2014-12-12 | 2016-06-23 | 住友電工焼結合金株式会社 | 焼結部品の製造方法、及び焼結部品 |
| CN107000058A (zh) * | 2014-12-12 | 2017-08-01 | 住友电工烧结合金株式会社 | 烧结部件的制造方法以及烧结部件 |
| US11097342B2 (en) | 2014-12-12 | 2021-08-24 | Sumitomo Electric Sintered Alloy, Ltd. | Method for manufacturing sintered component and sintered component |
| US11219950B2 (en) | 2014-12-12 | 2022-01-11 | Sumitomo Electric Sintered Alloy, Ltd. | Sintered component |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060110 |