JP2001049307A - ネジの製造方法 - Google Patents
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 所望の中空孔を容易に形成することができ、
加工性に優れるネジを得ることができるネジの製造方法
を提供する。 【解決手段】 本発明のネジの製造方法では、例えば、
押出成形より金属粉末を含む成形体を製造する工程（１
Ａ）と、この成形体に対しネジ加工を含む機械加工を施
す工程（２Ａ）と、加工された成形体に対し脱脂する工
程（３Ａ）と、脱脂体を焼結して焼結体を得る工程（４
Ａ）とを経て製造される。
加工性に優れるネジを得ることができるネジの製造方法
を提供する。 【解決手段】 本発明のネジの製造方法では、例えば、
押出成形より金属粉末を含む成形体を製造する工程（１
Ａ）と、この成形体に対しネジ加工を含む機械加工を施
す工程（２Ａ）と、加工された成形体に対し脱脂する工
程（３Ａ）と、脱脂体を焼結して焼結体を得る工程（４
Ａ）とを経て製造される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、焼結体によるネジ
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造装置内部で使用されるネジ
は、高真空な環境にさらされるが、前記ネジの先端部と
前記装置側の雌ネジ部分との間にネジ固定の際の空気が
残留していると、この空気が所定の真空度に保持された
装置内に漏れ（リークし）、真空度を下げるという問題
があった。
は、高真空な環境にさらされるが、前記ネジの先端部と
前記装置側の雌ネジ部分との間にネジ固定の際の空気が
残留していると、この空気が所定の真空度に保持された
装置内に漏れ（リークし）、真空度を下げるという問題
があった。
【０００３】その問題の解決方法としては、ネジ全長に
渡って貫通する中空孔を有するネジを用いることによ
り、ネジ先端部の残留空気を中空孔を通して排気する方
法が挙げられる。
渡って貫通する中空孔を有するネジを用いることによ
り、ネジ先端部の残留空気を中空孔を通して排気する方
法が挙げられる。
【０００４】そのようなネジにおいて、中空孔はドリル
加工や放電加工により形成される。
加工や放電加工により形成される。
【０００５】ドリル加工の場合、細い孔を形成するに
は、孔径に応じた細いドリルが必要であるが、大きな力
を必要とするドリル加工では、細いドリルの強度や耐久
性に問題を生じやすい。特に、長い孔を形成するには、
ドリルが長くなるのでさらに折れやすく、また、ドリル
の振動が大きくなることでもドリルを破損しやすい。
は、孔径に応じた細いドリルが必要であるが、大きな力
を必要とするドリル加工では、細いドリルの強度や耐久
性に問題を生じやすい。特に、長い孔を形成するには、
ドリルが長くなるのでさらに折れやすく、また、ドリル
の振動が大きくなることでもドリルを破損しやすい。
【０００６】また、放電加工の場合、細い孔を形成する
には、他の加工方法に比べ比較的容易に形成することが
できるが、加工コストが上昇しネジが高価となる。ま
た、長い孔を形成することは、放電加工装置の制約上、
困難である。
には、他の加工方法に比べ比較的容易に形成することが
できるが、加工コストが上昇しネジが高価となる。ま
た、長い孔を形成することは、放電加工装置の制約上、
困難である。
【０００７】さらに、ネジの原材料が難加工性材料であ
る場合、前記両加工方法では、不可能であるかまたは通
常以上の時間や労力を必要とする。
る場合、前記両加工方法では、不可能であるかまたは通
常以上の時間や労力を必要とする。
【０００８】以上説明したように、従来のネジの製造方
法では、中空孔の径や長さに制約があり、しかも適した
材料が限られているという欠点を有する。
法では、中空孔の径や長さに制約があり、しかも適した
材料が限られているという欠点を有する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、所望
の中空孔を容易に形成することができ、加工性に優れる
ネジを得ることができるネジの製造方法を提供すること
にある。
の中空孔を容易に形成することができ、加工性に優れる
ネジを得ることができるネジの製造方法を提供すること
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（８）の本発明により達成される。
（１）〜（８）の本発明により達成される。
【００１１】（１） 原料粉末を含むコンパウンドを用
いて押出成形により中空孔を有する棒状の成形体を成形
する工程と、前記成形体に対しネジ加工を含む機械加工
を施す工程と、前記加工が施された成形体に対し脱脂す
る工程と、前記脱脂体を焼結して焼結体を得る工程とを
有することを特徴とするネジの製造方法。
いて押出成形により中空孔を有する棒状の成形体を成形
する工程と、前記成形体に対しネジ加工を含む機械加工
を施す工程と、前記加工が施された成形体に対し脱脂す
る工程と、前記脱脂体を焼結して焼結体を得る工程とを
有することを特徴とするネジの製造方法。
【００１２】（２） 原料粉末を含むコンパウンドを用
いて押出成形により中空孔を有する棒状の成形体を成形
する工程と、前記成形体に対し脱脂する工程と、前記脱
脂体に対しネジ加工を含む機械加工を施す工程と、前記
加工された脱脂体を焼結して焼結体を得る工程とを有す
ることを特徴とするネジの製造方法。
いて押出成形により中空孔を有する棒状の成形体を成形
する工程と、前記成形体に対し脱脂する工程と、前記脱
脂体に対しネジ加工を含む機械加工を施す工程と、前記
加工された脱脂体を焼結して焼結体を得る工程とを有す
ることを特徴とするネジの製造方法。
【００１３】（３） 原料粉末を含むコンパウンドを用
いて押出成形により中空孔を有する棒状の成形体を成形
する工程と、前記成形体に対し脱脂する工程と、前記脱
脂体を焼結して焼結体を得る工程と、前記焼結体に対し
ネジ加工を含む機械加工を施す工程とを有することを特
徴とするネジの製造方法。
いて押出成形により中空孔を有する棒状の成形体を成形
する工程と、前記成形体に対し脱脂する工程と、前記脱
脂体を焼結して焼結体を得る工程と、前記焼結体に対し
ネジ加工を含む機械加工を施す工程とを有することを特
徴とするネジの製造方法。
【００１４】（４） 原料粉末を含むコンパウンドを用
いて押出成形により中空孔を有する棒状の成形体を成形
する工程と、前記成形体に対し脱脂する工程と、前記脱
脂体に対し仮焼結して１次焼結体を得る工程と、前記１
次焼結体に対しネジ加工を含む機械加工を施す工程と、
前記加工された１次焼結体に対し本焼結して２次焼結体
を得る工程とを有することを特徴とするネジの製造方
法。
いて押出成形により中空孔を有する棒状の成形体を成形
する工程と、前記成形体に対し脱脂する工程と、前記脱
脂体に対し仮焼結して１次焼結体を得る工程と、前記１
次焼結体に対しネジ加工を含む機械加工を施す工程と、
前記加工された１次焼結体に対し本焼結して２次焼結体
を得る工程とを有することを特徴とするネジの製造方
法。
【００１５】（５） 前記中空孔の直径が、１．５mm以
下である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載のネ
ジの製造方法。
下である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載のネ
ジの製造方法。
【００１６】（６） 前記押出成形の押出圧力は、１０
００kgf/cm2以下である上記（１）ないし（５）のいず
れかに記載のネジの製造方法。
００kgf/cm2以下である上記（１）ないし（５）のいず
れかに記載のネジの製造方法。
【００１７】（７） 前記原料粉末は、金属粉末または
セラミックス粉末である上記（１）ないし（６）のいず
れかに記載のネジの製造方法。
セラミックス粉末である上記（１）ないし（６）のいず
れかに記載のネジの製造方法。
【００１８】（８） 前記最終的に得られる焼結体の空
孔率が７％未満である上記（１）ないし（７）のいずれ
かに記載のネジの製造方法。
孔率が７％未満である上記（１）ないし（７）のいずれ
かに記載のネジの製造方法。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明のネジの製造方法に
ついて詳細に説明する。
ついて詳細に説明する。
【００２０】図１は、本発明のネジの製造方法の第１実
施形態を示す工程図、図５は、本発明のネジの製造方法
で製造されたネジの一例を示す平面図である。
施形態を示す工程図、図５は、本発明のネジの製造方法
で製造されたネジの一例を示す平面図である。
【００２１】図５に示すように、本実施形態で製造され
るネジ１は、頭部２と、胴部３と、先端部４とで構成さ
れており、頭部２と先端部４の間に胴部３が配置されて
いる。頭部２の中心部には、六角穴７が形成され、先端
部の外周には、ネジ部（雄ネジ）６が形成されている。
そして、ネジ１の中心部には、ネジ全長に渡って貫通す
る中空孔５が形成されている。中空孔５の基端は、ネジ
孔７に連通し、中空孔５の先端はネジ１の先端面８の中
心に開放している。このようなネジは、減圧または真空
下で使用されるもの（例えば、真空蒸着装置、スパッタ
装置、半導体製造装置のチャンバー内等で使用されるも
の）として適している。
るネジ１は、頭部２と、胴部３と、先端部４とで構成さ
れており、頭部２と先端部４の間に胴部３が配置されて
いる。頭部２の中心部には、六角穴７が形成され、先端
部の外周には、ネジ部（雄ネジ）６が形成されている。
そして、ネジ１の中心部には、ネジ全長に渡って貫通す
る中空孔５が形成されている。中空孔５の基端は、ネジ
孔７に連通し、中空孔５の先端はネジ１の先端面８の中
心に開放している。このようなネジは、減圧または真空
下で使用されるもの（例えば、真空蒸着装置、スパッタ
装置、半導体製造装置のチャンバー内等で使用されるも
の）として適している。
【００２２】以下、ネジの製造方法の第１実施形態につ
いて説明する。
いて説明する。
【００２３】［１Ａ］成形体の製造 本発明では、原料粉末を含む混合物（コンパウンド）を
用いて押出成形法により成形体を製造する。
用いて押出成形法により成形体を製造する。
【００２４】この押出成形法は、コンパウンドをシリン
ダーの中に供給し、加圧してダイ（成形金型）の口部か
ら押し出し、横断面形状を規制しつつ連続的に押出す加
工方法である。この加工方法は、長尺の成形体を連続的
に製造できるという利点がある。
ダーの中に供給し、加圧してダイ（成形金型）の口部か
ら押し出し、横断面形状を規制しつつ連続的に押出す加
工方法である。この加工方法は、長尺の成形体を連続的
に製造できるという利点がある。
【００２５】特に、シリンダーおよび成形金型を加熱す
る押出成形の場合、混合物の押出抵抗を減少することが
でき、成形性に優れ、より好ましい。
る押出成形の場合、混合物の押出抵抗を減少することが
でき、成形性に優れ、より好ましい。
【００２６】以下、押出成形法による成形体の製造につ
いて説明する。
いて説明する。
【００２７】まず、原料粉末と結合材（有機バインダ
ー）とを用意し、これらを混練機により混練し、混練物
を得る。
ー）とを用意し、これらを混練機により混練し、混練物
を得る。
【００２８】この原料粉末には、金属粉末やセラミック
ス粉末等が挙げられる。
ス粉末等が挙げられる。
【００２９】金属粉末を構成する金属材料（以下単に
「金属材料」と言う）としては、特に限定されず、例え
ば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａ
ｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｗ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｎ
ｂ、Ｚｒ等のうちの少なくとも１種、あるいはこれらの
うちの少なくとも１種を含む（主とする）合金が挙げら
れる。
「金属材料」と言う）としては、特に限定されず、例え
ば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａ
ｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｗ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｎ
ｂ、Ｚｒ等のうちの少なくとも１種、あるいはこれらの
うちの少なくとも１種を含む（主とする）合金が挙げら
れる。
【００３０】特に、本発明では、加工性の向上が図れる
ことから、最終的に得られる焼結体の金属材料が比較的
高硬度あるいは難加工性のものとなるようなものが好ま
しい。さらに、半導体製造装置等に用いられるような反
応性ガスにも耐えることのできる耐食性や、高温でも耐
えることができる耐熱性を有するものが好ましい。その
具体例としては、Ｎｉ系合金（例えば、ＮＣＦ６００、
ＮＣＦ６９０等）、Ｆｅ系合金（例えば、ステンレス
鋼：ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ３１６、Ｓ
ＵＳ３１７、ＳＵＳ３２９Ｊ１、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ
４３０、ＳＵＳ４４０、ＳＵＳ６３０）、ＴｉまたはＴ
ｉ系合金、ＷまたはＷ系合金、Ｃｏ系超硬合金、Ｎｉ系
サーメット等が挙げられる。
ことから、最終的に得られる焼結体の金属材料が比較的
高硬度あるいは難加工性のものとなるようなものが好ま
しい。さらに、半導体製造装置等に用いられるような反
応性ガスにも耐えることのできる耐食性や、高温でも耐
えることができる耐熱性を有するものが好ましい。その
具体例としては、Ｎｉ系合金（例えば、ＮＣＦ６００、
ＮＣＦ６９０等）、Ｆｅ系合金（例えば、ステンレス
鋼：ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ３１６、Ｓ
ＵＳ３１７、ＳＵＳ３２９Ｊ１、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ
４３０、ＳＵＳ４４０、ＳＵＳ６３０）、ＴｉまたはＴ
ｉ系合金、ＷまたはＷ系合金、Ｃｏ系超硬合金、Ｎｉ系
サーメット等が挙げられる。
【００３１】また、金属粉末の平均粒径は、特に限定さ
れないが、通常、１５０μm 以下が好ましく、０．１〜
６０μm 程度がより好ましい。平均粒径が大き過ぎる
と、他の条件によっては、焼結密度の向上が不十分とな
ることがある。
れないが、通常、１５０μm 以下が好ましく、０．１〜
６０μm 程度がより好ましい。平均粒径が大き過ぎる
と、他の条件によっては、焼結密度の向上が不十分とな
ることがある。
【００３２】なお、金属粉末の製造方法は、特に限定さ
れず、例えば、水またはガスアトマイズ法、還元法、カ
ルボニル法、粉砕法により製造されたものを用いること
ができるが、アトマイズ法が好ましい。本実施形態で
は、特にガスアトマイズ法により製造された金属粉末に
適している。ガスアトマイズ法により製造された金属粉
末は、その粒形状が球形に近く、比較的少ない結合材の
量でも高い混合物の流動性が得られ、後述の押出成形に
おける押出条件を幅広いものとし、成形体の欠陥発生を
抑制することができる。これにより、焼結体（ネジ）の
機械的特性を向上させることができる。
れず、例えば、水またはガスアトマイズ法、還元法、カ
ルボニル法、粉砕法により製造されたものを用いること
ができるが、アトマイズ法が好ましい。本実施形態で
は、特にガスアトマイズ法により製造された金属粉末に
適している。ガスアトマイズ法により製造された金属粉
末は、その粒形状が球形に近く、比較的少ない結合材の
量でも高い混合物の流動性が得られ、後述の押出成形に
おける押出条件を幅広いものとし、成形体の欠陥発生を
抑制することができる。これにより、焼結体（ネジ）の
機械的特性を向上させることができる。
【００３３】次に、セラミックス粉末を構成するセラミ
ックス材料（以下単に「セラミックス材料」と言う）と
しては、特に限定されず、例えば、ＺｒＯ2（部分安定
化ジルコニア含む）、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2のよ
うな酸化物系セラミックスや、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣ、
ＳｉＣ、Ｂ4Ｃのような炭化物系セラミックス、Ｔｉ
Ｎ、ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＺｒＮ、ＢＮのような窒化物系
セラミックス等の非酸化物系セラミックスが挙げられ
る。
ックス材料（以下単に「セラミックス材料」と言う）と
しては、特に限定されず、例えば、ＺｒＯ2（部分安定
化ジルコニア含む）、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2のよ
うな酸化物系セラミックスや、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣ、
ＳｉＣ、Ｂ4Ｃのような炭化物系セラミックス、Ｔｉ
Ｎ、ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＺｒＮ、ＢＮのような窒化物系
セラミックス等の非酸化物系セラミックスが挙げられ
る。
【００３４】また、セラミックス粉末の平均粒径は、特
に限定されないが、通常、５０μm以下が好ましく、
０．０５〜４０μm 程度がより好ましい。平均粒径が大
き過ぎると、他の条件によっては、焼結密度の向上が不
十分となることがある。
に限定されないが、通常、５０μm以下が好ましく、
０．０５〜４０μm 程度がより好ましい。平均粒径が大
き過ぎると、他の条件によっては、焼結密度の向上が不
十分となることがある。
【００３５】なお、セラミックス粉末の製造方法は、特
に限定されず、例えば、粉砕、噴霧熱分解法、共沈法、
ガラス結晶化法、ゾルーゲル法により製造されたものを
用いることができる。
に限定されず、例えば、粉砕、噴霧熱分解法、共沈法、
ガラス結晶化法、ゾルーゲル法により製造されたものを
用いることができる。
【００３６】結合材としては、例えば、ポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体などの
ポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチ
ルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリスチレン等
のスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリビ
ニルアルコール、またはこれらの共重合体等の各種樹脂
や、各種ワックス、パラフィン、高級脂肪酸（例：ステ
アリン酸）、高級アルコール、高級脂肪酸エステル、高
級脂肪酸アミド等が挙げられ、これらのうちの１種また
は２種以上を混合して用いることができる。
ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体などの
ポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチ
ルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリスチレン等
のスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリビ
ニルアルコール、またはこれらの共重合体等の各種樹脂
や、各種ワックス、パラフィン、高級脂肪酸（例：ステ
アリン酸）、高級アルコール、高級脂肪酸エステル、高
級脂肪酸アミド等が挙げられ、これらのうちの１種また
は２種以上を混合して用いることができる。
【００３７】また、さらに可塑剤が添加されていてもよ
い。この可塑剤としては、例えば、フタル酸エステル
（例：ＤＯＰ、ＤＥＰ、ＤＢＰ）、アジピン酸エステ
ル、トリメリット酸エステル、セバシン酸エステル等が
挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合し
て用いることができる。
い。この可塑剤としては、例えば、フタル酸エステル
（例：ＤＯＰ、ＤＥＰ、ＤＢＰ）、アジピン酸エステ
ル、トリメリット酸エステル、セバシン酸エステル等が
挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合し
て用いることができる。
【００３８】なお、前記混練に際しては、前記金属粉
末、結合材、可塑剤の他に、例えば、潤滑剤、酸化防止
剤、脱脂促進剤、界面活性剤等の各種添加物を必要に応
じ添加することができる。
末、結合材、可塑剤の他に、例えば、潤滑剤、酸化防止
剤、脱脂促進剤、界面活性剤等の各種添加物を必要に応
じ添加することができる。
【００３９】混練条件は、用いる金属粉末あるいはセラ
ミックス粉末の組成や粒径、結合材、添加剤の組成およ
びその配合量等の諸条件により異なるが、その一例を挙
げれば、混練温度：５０〜２５０℃程度、混練時間：２
０〜２１０分程度とすることができる。
ミックス粉末の組成や粒径、結合材、添加剤の組成およ
びその配合量等の諸条件により異なるが、その一例を挙
げれば、混練温度：５０〜２５０℃程度、混練時間：２
０〜２１０分程度とすることができる。
【００４０】次に、前記で得られた混練物を用いて、押
出成形機により押出し、所望の形状、寸法の成形体を製
造する。
出成形機により押出し、所望の形状、寸法の成形体を製
造する。
【００４１】この場合、押出成形機に取付けられる押出
ダイ（成形金型）を選択することにより、成形体の全長
に渡って貫通する中空孔を形成する成形体を容易に製造
することができる。また、シリンダーで加熱された混練
物は、適度なシリンダー温度、押出ダイ温度（成形金型
温度）、押出速度、押出圧力等を設定することで、前記
ダイを通過する中、冷却され固化する。これにより、長
尺の成形体を連続的に製造することができる。この成形
体を所望の長さに切断し、棒状の成形体を得る。
ダイ（成形金型）を選択することにより、成形体の全長
に渡って貫通する中空孔を形成する成形体を容易に製造
することができる。また、シリンダーで加熱された混練
物は、適度なシリンダー温度、押出ダイ温度（成形金型
温度）、押出速度、押出圧力等を設定することで、前記
ダイを通過する中、冷却され固化する。これにより、長
尺の成形体を連続的に製造することができる。この成形
体を所望の長さに切断し、棒状の成形体を得る。
【００４２】なお、製造される成形体の形状、寸法は、
以後の脱脂および焼結による成形体の収縮分を見込んで
決定される。
以後の脱脂および焼結による成形体の収縮分を見込んで
決定される。
【００４３】押出成形条件としては、用いる原料粉末の
組成や粒径、結合材の組成およびその配合量等の諸条件
により異なるが、その一例を挙げれば、シリンダー温度
が好ましくは、１００〜３５０℃程度、成形金型温度が
好ましくは、３０〜１５０℃程度、押出速度が好ましく
は、０．１〜５０mm/sec程度、押出圧力が好ましくは１
０００kgf/cm2以下とされる。
組成や粒径、結合材の組成およびその配合量等の諸条件
により異なるが、その一例を挙げれば、シリンダー温度
が好ましくは、１００〜３５０℃程度、成形金型温度が
好ましくは、３０〜１５０℃程度、押出速度が好ましく
は、０．１〜５０mm/sec程度、押出圧力が好ましくは１
０００kgf/cm2以下とされる。
【００４４】このような範囲にすることにより、高温や
高圧による押出成形装置への大きな負荷をかけることな
く、良好な成形を行うことができる。
高圧による押出成形装置への大きな負荷をかけることな
く、良好な成形を行うことができる。
【００４５】成形体中の原料粉末の含有量は、８０〜９
８wt％程度であるのが好ましく、８５〜９８wt％程度で
あるのがより好ましい。８０wt％未満では、成形体を焼
結した際の収縮率が増大し、寸法精度が低下する。ま
た、９８wt％を超えると、相対的に結合材の含有量が減
るので、成形時における流動性が乏しくなり、押出成形
が不能または困難となるか、あるいは成形体の組成が不
均一となる。
８wt％程度であるのが好ましく、８５〜９８wt％程度で
あるのがより好ましい。８０wt％未満では、成形体を焼
結した際の収縮率が増大し、寸法精度が低下する。ま
た、９８wt％を超えると、相対的に結合材の含有量が減
るので、成形時における流動性が乏しくなり、押出成形
が不能または困難となるか、あるいは成形体の組成が不
均一となる。
【００４６】［２Ａ］成形体のネジ加工を含む機械加工 前記工程［１Ａ］で得られた棒状の成形体に対しネジ加
工を含めた機械加工を施す。図５に示すようなネジ１を
以下のような機械加工により形成する。
工を含めた機械加工を施す。図５に示すようなネジ１を
以下のような機械加工により形成する。
【００４７】この機械加工の種類としては、例えば、ネ
ジ加工、孔あけ加工（ネジ孔７の形成）、研削加工、研
磨加工等が挙げられ、これらのうちのネジ加工を含めた
１種または２種以上を組み合わせて行うことができる。
ジ加工、孔あけ加工（ネジ孔７の形成）、研削加工、研
磨加工等が挙げられ、これらのうちのネジ加工を含めた
１種または２種以上を組み合わせて行うことができる。
【００４８】図５に示すようなネジを形成する場合、そ
の加工される形状・寸法は、以後の脱脂および焼結によ
る成形体の収縮分を見込んで決定される。
の加工される形状・寸法は、以後の脱脂および焼結によ
る成形体の収縮分を見込んで決定される。
【００４９】以下、成形体に施す機械加工を説明する。
【００５０】まず、成形体の外径と頭部２の直径が等し
い場合、頭部２より先端側の外周面に対して研削加工を
行い、細径化する。これにより、胴部３とネジ山未形成
の先端部４とが形成される。
い場合、頭部２より先端側の外周面に対して研削加工を
行い、細径化する。これにより、胴部３とネジ山未形成
の先端部４とが形成される。
【００５１】次に、先端部４に対して旋盤等を用いてネ
ジ加工を施し、ネジ部６を形成する。
ジ加工を施し、ネジ部６を形成する。
【００５２】また、頭部２に六角穴７を孔あけ加工で形
成する。
成する。
【００５３】必要に応じて、頭部２の外周には、ローレ
ット（溝）加工を施してもよい。
ット（溝）加工を施してもよい。
【００５４】また、バリ等を除去する研磨加工を施して
もよい。
もよい。
【００５５】以上により、中空孔を有するネジの成形体
を得る。
を得る。
【００５６】また、このネジのピッチは、０．５mm以上
で設けられていることが好ましく、１．０mm以上で設け
られていることがより好ましい。ピッチの値が、小さす
ぎる場合、ネジの成形体は、以後の焼結の際、ネジ部６
の寸法精度を維持することが難しく、安定性が劣る。
で設けられていることが好ましく、１．０mm以上で設け
られていることがより好ましい。ピッチの値が、小さす
ぎる場合、ネジの成形体は、以後の焼結の際、ネジ部６
の寸法精度を維持することが難しく、安定性が劣る。
【００５７】このように焼結前の成形体は、焼結体に比
べて硬度が低いため、原料粉末の組成にかかわらず、こ
のような機械加工を容易に行うことができる。すなわ
ち、加工性に優れている。そのため、形状や寸法をコン
トロールし易く、寸法精度が向上する。また、焼結体に
対し加工を行う場合に比べ、ネジ加工を含む複雑で微細
な形状の加工にも有利である。
べて硬度が低いため、原料粉末の組成にかかわらず、こ
のような機械加工を容易に行うことができる。すなわ
ち、加工性に優れている。そのため、形状や寸法をコン
トロールし易く、寸法精度が向上する。また、焼結体に
対し加工を行う場合に比べ、ネジ加工を含む複雑で微細
な形状の加工にも有利である。
【００５８】このように機械加工されたネジの種類は、
メートルネジ、インチネジ、ウイットネジ、ユニファイ
ネジのような三角ネジ、テーパネジ、台形ネジ等のネジ
が挙げられる。
メートルネジ、インチネジ、ウイットネジ、ユニファイ
ネジのような三角ネジ、テーパネジ、台形ネジ等のネジ
が挙げられる。
【００５９】［３Ａ］成形体の脱脂処理 前記工程［２Ａ］で機械加工された成形体に対し、脱脂
処理（脱バインダー処理）を施す。
処理（脱バインダー処理）を施す。
【００６０】この脱脂処理としては、特に限定されない
が、非酸化性雰囲気、例えば減圧（真空）状態下（例え
ば１×１０2〜１×１０-6Torr ）、あるいは窒素ガス、
アルゴンガス等の不活性ガス中で熱処理を行うことによ
りなされる。
が、非酸化性雰囲気、例えば減圧（真空）状態下（例え
ば１×１０2〜１×１０-6Torr ）、あるいは窒素ガス、
アルゴンガス等の不活性ガス中で熱処理を行うことによ
りなされる。
【００６１】この場合、脱脂処理の条件としては、好ま
しくは温度１５０〜７５０℃程度で０．５〜４０時間程
度、より好ましくは温度２５０〜６５０℃程度で１〜２
４時間程度とされる。
しくは温度１５０〜７５０℃程度で０．５〜４０時間程
度、より好ましくは温度２５０〜６５０℃程度で１〜２
４時間程度とされる。
【００６２】また、このような熱処理による脱脂は、種
々の目的（例えば脱脂時間の短縮の目的）で、複数の工
程（段階）に分けて行われてもよい。この場合、例え
ば、前半を低温で、後半を高温で脱脂処理するような方
法や、低温と高温を繰り返し行う方法とが挙げられる。
々の目的（例えば脱脂時間の短縮の目的）で、複数の工
程（段階）に分けて行われてもよい。この場合、例え
ば、前半を低温で、後半を高温で脱脂処理するような方
法や、低温と高温を繰り返し行う方法とが挙げられる。
【００６３】また、前述の熱処理と組合わせ脱脂におけ
る雰囲気の圧力を複数の工程（段階）に分けて行なわれ
てもよい。この場合、例えば、前半を減圧（例えば、１
×１０-3Torr）状態下で、後半を常圧で脱脂処理するよ
うな方法や、減圧と常圧を繰り返し行う方法とが挙げら
れる。
る雰囲気の圧力を複数の工程（段階）に分けて行なわれ
てもよい。この場合、例えば、前半を減圧（例えば、１
×１０-3Torr）状態下で、後半を常圧で脱脂処理するよ
うな方法や、減圧と常圧を繰り返し行う方法とが挙げら
れる。
【００６４】熱処理と雰囲気の圧力を組合わせることに
より、成形体に対しより効率的に脱脂処理を行うことが
できる。
より、成形体に対しより効率的に脱脂処理を行うことが
できる。
【００６５】なお、この脱脂処理は、他の方法、例え
ば、結合材や添加剤中の特定成分を所定の溶媒（液体、
気体）を用いて溶出させることにより行ってもよい。
ば、結合材や添加剤中の特定成分を所定の溶媒（液体、
気体）を用いて溶出させることにより行ってもよい。
【００６６】［４Ａ］成形体の焼結 以上のようにして得られた脱脂体を焼結炉で焼成して焼
結し、金属焼結体およびセラミックス焼結体を製造す
る。
結し、金属焼結体およびセラミックス焼結体を製造す
る。
【００６７】焼結により原料粉末が拡散、粒成長し、結
晶粒となる。この場合、空隙は消滅し、全体として緻密
な、すなわち高密度、低空孔率の焼結体が得られる。
晶粒となる。この場合、空隙は消滅し、全体として緻密
な、すなわち高密度、低空孔率の焼結体が得られる。
【００６８】焼結における焼結温度は、例えば、金属組
成がＮｉまたはＮｉ系合金の場合、好ましくは９５０〜
１５００℃程度、より好ましくは１０００〜１４５０℃
程度とされ、ＦｅまたはＦｅ系合金の場合、好ましくは
１０００〜１５００℃程度、より好ましくは１０５０〜
１４５０℃程度とされ、ＴｉまたはＴｉ系合金の場合、
好ましくは９５０〜１５００℃程度、より好ましくは１
０００〜１４５０℃程度とされる。
成がＮｉまたはＮｉ系合金の場合、好ましくは９５０〜
１５００℃程度、より好ましくは１０００〜１４５０℃
程度とされ、ＦｅまたはＦｅ系合金の場合、好ましくは
１０００〜１５００℃程度、より好ましくは１０５０〜
１４５０℃程度とされ、ＴｉまたはＴｉ系合金の場合、
好ましくは９５０〜１５００℃程度、より好ましくは１
０００〜１４５０℃程度とされる。
【００６９】また、セラミックス組成が酸化物系セラミ
ックスの場合、好ましくは１３００〜２０００℃程度、
より好ましくは１４００〜１８５０℃程度とされ、炭化
物系セラミックスの場合、好ましくは１４００〜２１５
０℃程度、より好ましくは１５００〜２１５０℃程度と
され、窒化物系セラミックスの場合、好ましくは１３０
０〜１９００℃程度、より好ましくは１４００〜１８５
０℃程度とされる。
ックスの場合、好ましくは１３００〜２０００℃程度、
より好ましくは１４００〜１８５０℃程度とされ、炭化
物系セラミックスの場合、好ましくは１４００〜２１５
０℃程度、より好ましくは１５００〜２１５０℃程度と
され、窒化物系セラミックスの場合、好ましくは１３０
０〜１９００℃程度、より好ましくは１４００〜１８５
０℃程度とされる。
【００７０】なお、焼結温度は、前述した範囲内または
範囲外で、経時的に変動（上昇または下降）してもよ
い。
範囲外で、経時的に変動（上昇または下降）してもよ
い。
【００７１】焼結時間は、前述したような焼結温度の場
合、好ましくは０．５〜８時間程度、より好ましくは１
〜５時間程度とされる。
合、好ましくは０．５〜８時間程度、より好ましくは１
〜５時間程度とされる。
【００７２】また、焼結雰囲気は、原料粉末が金属粉末
の場合、特に限定されないが減圧（真空）下または非酸
化性雰囲気とされるのが好ましい。これにより、金属の
酸化による特性劣化を防ぐとともに、焼結体の空孔率の
低減に寄与する。原料粉末が酸化物系セラミックスの場
合、大気下または不活性ガス雰囲気とされるのが好まし
い。原料粉末が炭化物系セラミックスまたは窒化物系セ
ラミックスの場合、不活性ガス雰囲気とされるのが好ま
しい。これにより、焼結体の空孔率の低減に寄与する。
の場合、特に限定されないが減圧（真空）下または非酸
化性雰囲気とされるのが好ましい。これにより、金属の
酸化による特性劣化を防ぐとともに、焼結体の空孔率の
低減に寄与する。原料粉末が酸化物系セラミックスの場
合、大気下または不活性ガス雰囲気とされるのが好まし
い。原料粉末が炭化物系セラミックスまたは窒化物系セ
ラミックスの場合、不活性ガス雰囲気とされるのが好ま
しい。これにより、焼結体の空孔率の低減に寄与する。
【００７３】好ましい焼結雰囲気としては、原料粉末が
金属粉末の場合、１Torr 以下（より好ましくは１×１
０-2〜１×１０-6 Torr）の減圧（真空）下、または１
〜７６０Torrの窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス
雰囲気、または１〜７６０Torrの水素ガス雰囲気である
のが好ましい。原料粉末が酸化物系セラミックスの場
合、１〜７６０Torrの窒素ガス、アルゴンガス等の不活
性ガス雰囲気、または１〜７６０Torrの大気雰囲気であ
るのが好ましい。原料粉末が炭化物系セラミックスまた
は窒化物系セラミックスの場合、１〜７６０Torrの窒素
ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気であるのが好
ましい。
金属粉末の場合、１Torr 以下（より好ましくは１×１
０-2〜１×１０-6 Torr）の減圧（真空）下、または１
〜７６０Torrの窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス
雰囲気、または１〜７６０Torrの水素ガス雰囲気である
のが好ましい。原料粉末が酸化物系セラミックスの場
合、１〜７６０Torrの窒素ガス、アルゴンガス等の不活
性ガス雰囲気、または１〜７６０Torrの大気雰囲気であ
るのが好ましい。原料粉末が炭化物系セラミックスまた
は窒化物系セラミックスの場合、１〜７６０Torrの窒素
ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気であるのが好
ましい。
【００７４】なお、焼結雰囲気は、焼結の途中で変化し
てもよい。例えば、最初に１×１０-2〜１×１０-6 Tor
r の減圧（真空）下とし、途中で前記のような不活性ガ
スに切り替えることができる。
てもよい。例えば、最初に１×１０-2〜１×１０-6 Tor
r の減圧（真空）下とし、途中で前記のような不活性ガ
スに切り替えることができる。
【００７５】以上のような条件で焼結を行うことによ
り、焼結体の空孔率を低減することができる。この焼結
体の空孔率は、７％未満が好ましく、５％未満がより好
ましい。空孔率の低減は、すなわち焼結体の高密度化に
寄与するとともに、高強度、高い寸法精度、焼結欠陥の
防止、良好な外観性が得られ、また、焼結の効率が良
く、より短い焼結時間で焼結を行うことができ、生産性
が向上する。
り、焼結体の空孔率を低減することができる。この焼結
体の空孔率は、７％未満が好ましく、５％未満がより好
ましい。空孔率の低減は、すなわち焼結体の高密度化に
寄与するとともに、高強度、高い寸法精度、焼結欠陥の
防止、良好な外観性が得られ、また、焼結の効率が良
く、より短い焼結時間で焼結を行うことができ、生産性
が向上する。
【００７６】また、焼結は、２段階またはそれ以上で行
ってもよい。例えば、焼結条件の異なる１次焼結と２次
焼結を行うことができる。この場合、２次焼結の焼結温
度を、１次焼結の焼結温度より高い温度とすることがで
きる。これにより、焼結の効率がさらに向上し、空孔率
の更なる低減を図ることができる。
ってもよい。例えば、焼結条件の異なる１次焼結と２次
焼結を行うことができる。この場合、２次焼結の焼結温
度を、１次焼結の焼結温度より高い温度とすることがで
きる。これにより、焼結の効率がさらに向上し、空孔率
の更なる低減を図ることができる。
【００７７】このような焼結体（ネジ）の形状、寸法
は、以後の脱脂および焼結による成形体の収縮分を見込
んで決定加工されるが、その一例を挙げれば、焼結後の
ネジ部６の外径は、３mm以上が好ましく、５〜２０mm程
度がより好ましい。ネジ部６の外径が小さすぎる場合、
ネジの強度が低下し、比較的長い場合に折れやすい。
は、以後の脱脂および焼結による成形体の収縮分を見込
んで決定加工されるが、その一例を挙げれば、焼結後の
ネジ部６の外径は、３mm以上が好ましく、５〜２０mm程
度がより好ましい。ネジ部６の外径が小さすぎる場合、
ネジの強度が低下し、比較的長い場合に折れやすい。
【００７８】ネジに形成する中空孔の寸法は、焼結によ
る成形体の収縮分を見込んで決定される。焼結後の中空
孔の直径は、特に限定されないが、１．５mm以下が好ま
しく、０．３〜１．３mm程度がより好ましい。中空孔の
直径が大きすぎる場合、比較的小径のネジの場合、焼結
体（ネジ）の肉厚が相対的に薄くなり、強度が不足する
ことがある。
る成形体の収縮分を見込んで決定される。焼結後の中空
孔の直径は、特に限定されないが、１．５mm以下が好ま
しく、０．３〜１．３mm程度がより好ましい。中空孔の
直径が大きすぎる場合、比較的小径のネジの場合、焼結
体（ネジ）の肉厚が相対的に薄くなり、強度が不足する
ことがある。
【００７９】なお、本発明においては、任意の目的で、
工程［１Ａ］の前工程、工程［１Ａ］〜［４Ａ］の間に
存在する中間工程、または工程［４Ａ］の後工程が存在
していてもよい。
工程［１Ａ］の前工程、工程［１Ａ］〜［４Ａ］の間に
存在する中間工程、または工程［４Ａ］の後工程が存在
していてもよい。
【００８０】次に、本発明の焼結体の製造方法の第２実
施形態について説明する。
施形態について説明する。
【００８１】図２は、本発明の焼結体の製造方法の第２
実施形態を示す工程図である。この第２実施形態は、成
形体の脱脂後、機械加工を施すものであり、その他は、
前記第１実施形態と同様である。
実施形態を示す工程図である。この第２実施形態は、成
形体の脱脂後、機械加工を施すものであり、その他は、
前記第１実施形態と同様である。
【００８２】［１Ｂ］成形体の製造 前記工程［１Ａ］と同じ。
【００８３】［２Ｂ］成形体の脱脂処理 前記工程［３Ａ］と同じ。
【００８４】［３Ｂ］脱脂体のネジ加工を含む機械加工 前記工程［２Ｂ］で得られた脱脂体に対しネジ加工を含
めた機械加工を施す。
めた機械加工を施す。
【００８５】機械加工は、前記工程［２Ａ］で述べたの
と同様のものが挙げられる。
と同様のものが挙げられる。
【００８６】脱脂体は、焼結体に比べて硬度が低いた
め、原料粉末の組成にかかわらず、このような機械加工
を容易に行うことができる。すなわち、加工性に優れて
いる。従って、ネジ加工をするにしても、その形状や寸
法をコントロールし易く、寸法精度が向上する。また、
焼結体に対し加工を行う場合に比べ、複雑で微細な形状
の加工にも有利である。
め、原料粉末の組成にかかわらず、このような機械加工
を容易に行うことができる。すなわち、加工性に優れて
いる。従って、ネジ加工をするにしても、その形状や寸
法をコントロールし易く、寸法精度が向上する。また、
焼結体に対し加工を行う場合に比べ、複雑で微細な形状
の加工にも有利である。
【００８７】このように得られたネジの種類は、前記工
程［２Ａ］で述べたのと同様である。
程［２Ａ］で述べたのと同様である。
【００８８】［４Ｂ］成形体の焼結 前記工程［４Ａ］と同じ。
【００８９】なお、本発明においては、任意の目的で、
工程［１Ｂ］の前工程、工程［１Ｂ］〜［４Ｂ］の間に
存在する中間工程、または工程［４Ｂ］の後工程が存在
していてもよい。
工程［１Ｂ］の前工程、工程［１Ｂ］〜［４Ｂ］の間に
存在する中間工程、または工程［４Ｂ］の後工程が存在
していてもよい。
【００９０】次に、本発明の焼結体の製造方法の第３実
施形態について説明する。
施形態について説明する。
【００９１】図３は、本発明の焼結体の製造方法の第３
実施形態を示す工程図である。この第３実施形態は、焼
結処理後に成形体に機械加工を行うものであり、その他
は、前記第１実施形態と同様である。以下、各図を参照
しつつ説明する。
実施形態を示す工程図である。この第３実施形態は、焼
結処理後に成形体に機械加工を行うものであり、その他
は、前記第１実施形態と同様である。以下、各図を参照
しつつ説明する。
【００９２】［１Ｃ］成形体の製造 前記工程［１Ａ］と同じ。
【００９３】［２Ｃ］成形体の脱脂処理 前記工程［３Ａ］と同じ。
【００９４】［３Ｃ］成形体の焼結 前記工程［４Ａ］と同じ。
【００９５】［４Ｃ］焼結体のネジ加工を含む機械加工 前記工程［３Ｃ］で得られた焼結体に対しネジ加工を含
めた機械加工を施す。
めた機械加工を施す。
【００９６】機械加工は、前記工程［２Ａ］で述べたの
と同様のものが挙げられる。
と同様のものが挙げられる。
【００９７】焼成後の焼結体は、圧密化され、原料粉末
の分散性が向上しているので、このような焼結体に対し
機械加工を施す場合、脱脂前の成形体や押出加工前の成
形体に対し機械加工する場合に比べ、完成した焼結体に
おける機械加工は、ネジの形状、寸法の変動が少なく、
特にネジ部６に関する寸法誤差が小さくなり、寸法精度
が向上する。
の分散性が向上しているので、このような焼結体に対し
機械加工を施す場合、脱脂前の成形体や押出加工前の成
形体に対し機械加工する場合に比べ、完成した焼結体に
おける機械加工は、ネジの形状、寸法の変動が少なく、
特にネジ部６に関する寸法誤差が小さくなり、寸法精度
が向上する。
【００９８】このように得られたネジの種類は、前記工
程［２Ａ］で述べたのと同様である。
程［２Ａ］で述べたのと同様である。
【００９９】なお、本発明においては、任意の目的で、
工程［１Ｃ］の前工程、工程［１Ｃ］〜［４Ｃ］の間に
存在する中間工程、または工程［４Ｃ］の後工程が存在
していてもよい。
工程［１Ｃ］の前工程、工程［１Ｃ］〜［４Ｃ］の間に
存在する中間工程、または工程［４Ｃ］の後工程が存在
していてもよい。
【０１００】次に、本発明の焼結体の製造方法の第４実
施形態について説明する。
施形態について説明する。
【０１０１】図４は、本発明の焼結体の製造方法の第４
実施形態を示す工程図である。この第４実施形態は、成
形体の１次焼結（仮焼結）後、仮焼結体にネジ加工を含
む機械加工を施すものであり、その他は、前記第１実施
形態と同様である。以下、各図を参照しつつ説明する。
実施形態を示す工程図である。この第４実施形態は、成
形体の１次焼結（仮焼結）後、仮焼結体にネジ加工を含
む機械加工を施すものであり、その他は、前記第１実施
形態と同様である。以下、各図を参照しつつ説明する。
【０１０２】［１Ｄ］成形体の製造 前記工程［１Ａ］と同じ。
【０１０３】［２Ｄ］成形体の脱脂処理 前記工程［３Ａ］と同じ。
【０１０４】［３Ｄ］成形体の１次焼結（仮焼結） 以上のようにして得られた脱脂体を焼結炉で焼成して１
次焼結し、金属焼結体およびセラミックス焼結体を製造
する。
次焼結し、金属焼結体およびセラミックス焼結体を製造
する。
【０１０５】１次焼結は、少なくとも原料粉末同士の接
点が拡散結合した状態にあるまで行なわれるのが好まし
い。このような１次焼結を行うことにより、形状安定性
が増し、以後の工程で、成形体（１次焼結体）の崩壊、
欠損、ひび割れ等の欠陥の発生をより確実に防止するこ
とができ、ハンドリング性が向上する。
点が拡散結合した状態にあるまで行なわれるのが好まし
い。このような１次焼結を行うことにより、形状安定性
が増し、以後の工程で、成形体（１次焼結体）の崩壊、
欠損、ひび割れ等の欠陥の発生をより確実に防止するこ
とができ、ハンドリング性が向上する。
【０１０６】１次焼結における焼結温度は、例えば、金
属組成がＮｉまたはＮｉ系合金の場合、好ましくは７５
０〜１３００ ℃程度、より好ましくは８５０〜１２５
０℃程度とされ、ＦｅまたはＦｅ系合金の場合、好まし
くは７００〜１３００℃程度、より好ましくは８００〜
１２５０℃程度とされ、ＴｉまたはＴｉ系合金の場合、
好ましくは７００〜１２００℃程度、より好ましくは８
００〜１１５０℃程度とされる。
属組成がＮｉまたはＮｉ系合金の場合、好ましくは７５
０〜１３００ ℃程度、より好ましくは８５０〜１２５
０℃程度とされ、ＦｅまたはＦｅ系合金の場合、好まし
くは７００〜１３００℃程度、より好ましくは８００〜
１２５０℃程度とされ、ＴｉまたはＴｉ系合金の場合、
好ましくは７００〜１２００℃程度、より好ましくは８
００〜１１５０℃程度とされる。
【０１０７】また、セラミックス組成が酸化物系セラミ
ックスの場合、好ましくは８００〜１５００℃程度、よ
り好ましくは９５０〜１３５０℃程度とされ、炭化物系
セラミックスの場合、好ましくは８５０〜１５００℃程
度、より好ましくは９５０〜１４００℃程度とされ、窒
化物系セラミックスの場合、好ましくは８００〜１５０
０℃程度、より好ましくは９５０〜１３００℃程度とさ
れる。
ックスの場合、好ましくは８００〜１５００℃程度、よ
り好ましくは９５０〜１３５０℃程度とされ、炭化物系
セラミックスの場合、好ましくは８５０〜１５００℃程
度、より好ましくは９５０〜１４００℃程度とされ、窒
化物系セラミックスの場合、好ましくは８００〜１５０
０℃程度、より好ましくは９５０〜１３００℃程度とさ
れる。
【０１０８】なお、１次焼結における焼結温度は、前述
した範囲内または範囲外で、経時的に変動（上昇または
下降）してもよい。
した範囲内または範囲外で、経時的に変動（上昇または
下降）してもよい。
【０１０９】１次焼結時間は、前述したような焼結温度
の場合、好ましくは０．２〜６時間程度、より好ましく
は０．５〜４時間程度とされる。
の場合、好ましくは０．２〜６時間程度、より好ましく
は０．５〜４時間程度とされる。
【０１１０】また、焼結雰囲気は、原料粉末が金属粉末
の場合、特に限定されないが減圧（真空）下または非酸
化性雰囲気とされるのが好ましい。これにより、金属の
酸化による特性劣化を防ぐとともに、焼結体の空孔率の
低減に寄与する。原料粉末が酸化物系セラミックスの場
合、大気下または不活性ガス雰囲気とされるのが好まし
い。原料粉末が炭化物系セラミックスまたは窒化物系セ
ラミックスの場合、不活性ガス雰囲気とされるのが好ま
しい。これにより、焼結体の空孔率の低減に寄与する。
の場合、特に限定されないが減圧（真空）下または非酸
化性雰囲気とされるのが好ましい。これにより、金属の
酸化による特性劣化を防ぐとともに、焼結体の空孔率の
低減に寄与する。原料粉末が酸化物系セラミックスの場
合、大気下または不活性ガス雰囲気とされるのが好まし
い。原料粉末が炭化物系セラミックスまたは窒化物系セ
ラミックスの場合、不活性ガス雰囲気とされるのが好ま
しい。これにより、焼結体の空孔率の低減に寄与する。
【０１１１】好ましい焼結雰囲気としては、原料粉末が
金属粉末の場合、１Torr以下（より好ましくは１×１０
-2〜１×１０-6 Torr ）の減圧（真空）下、または１〜
７６０Torrの窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰
囲気、または１〜７６０Torrの水素ガス雰囲気であるの
が好ましい。原料粉末が酸化物系セラミックスの場合、
１〜７６０Torrの窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガ
ス雰囲気、または１〜７６０Torrの大気雰囲気であるの
が好ましい。原料粉末が炭化物系セラミックスまたは窒
化物系セラミックスの場合、１〜７６０Torrの窒素ガ
ス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気であるのが好ま
しい。
金属粉末の場合、１Torr以下（より好ましくは１×１０
-2〜１×１０-6 Torr ）の減圧（真空）下、または１〜
７６０Torrの窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰
囲気、または１〜７６０Torrの水素ガス雰囲気であるの
が好ましい。原料粉末が酸化物系セラミックスの場合、
１〜７６０Torrの窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガ
ス雰囲気、または１〜７６０Torrの大気雰囲気であるの
が好ましい。原料粉末が炭化物系セラミックスまたは窒
化物系セラミックスの場合、１〜７６０Torrの窒素ガ
ス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気であるのが好ま
しい。
【０１１２】なお、焼結雰囲気は、焼結の途中で変化し
てもよい。例えば、最初に１×１０-2〜１×１０-6 Tor
r の減圧（真空）下とし、途中で前記のような不活性ガ
スに切り替えることができる。
てもよい。例えば、最初に１×１０-2〜１×１０-6 Tor
r の減圧（真空）下とし、途中で前記のような不活性ガ
スに切り替えることができる。
【０１１３】以上のような条件で焼結を行うことによ
り、空孔率の低減すなわち焼結体の高密度化に寄与す
る。
り、空孔率の低減すなわち焼結体の高密度化に寄与す
る。
【０１１４】［４Ｄ］１次焼結体のネジ加工を含む機械
加工 １次焼結後の成形体に対し、所定の機械加工を施す。
加工 １次焼結後の成形体に対し、所定の機械加工を施す。
【０１１５】機械加工は、前記工程［２Ａ］で述べたの
と同様のものが挙げられる。
と同様のものが挙げられる。
【０１１６】１次焼結体の成形体は、完全な焼結体に比
べて硬度が低いため、原料粉末の組成にかかわらず、こ
のような機械加工を容易に行うことができる。すなわ
ち、加工性に優れている。従って、ネジ加工するにして
も、その形状や寸法をコントロールし易く、脱脂された
成形体や押出加工された成形体に比べ、寸法精度が向上
する。また、完全な焼結体（本焼結）に対し加工を行う
場合に比べ、複雑で微細な形状の加工にも有利である。
べて硬度が低いため、原料粉末の組成にかかわらず、こ
のような機械加工を容易に行うことができる。すなわ
ち、加工性に優れている。従って、ネジ加工するにして
も、その形状や寸法をコントロールし易く、脱脂された
成形体や押出加工された成形体に比べ、寸法精度が向上
する。また、完全な焼結体（本焼結）に対し加工を行う
場合に比べ、複雑で微細な形状の加工にも有利である。
【０１１７】なお、１次焼結体に機械加工するおり、ネ
ジの寸法は、以後の２次焼結による１次焼結体の収縮分
を見込んで決定される。
ジの寸法は、以後の２次焼結による１次焼結体の収縮分
を見込んで決定される。
【０１１８】［５Ｄ］成形体の２次焼結（本焼結） ２次焼結により原料粉末同士が拡散、粒成長し、結晶を
形成する。この場合、空隙は消滅し、全体として緻密
な、すなわち高密度、低空孔率の焼結体が得られる。
形成する。この場合、空隙は消滅し、全体として緻密
な、すなわち高密度、低空孔率の焼結体が得られる。
【０１１９】２次焼結における焼結温度は、例えば、金
属組成がＮｉまたはＮｉ系合金の場合、好ましくは９５
０〜１５００ ℃程度、より好ましくは１０００〜１４
５０℃程度とされ、ＦｅまたはＦｅ系合金の場合、好ま
しくは１０００〜１５００℃程度、より好ましくは１０
５０〜１４５０℃程度とされ、ＴｉまたはＴｉ系合金の
場合、好ましくは９５０〜１５００℃程度、より好まし
くは１０００〜１４５０℃程度とされる。この場合、前
記１次焼結に比べ、焼結温度が高いのが好ましい。
属組成がＮｉまたはＮｉ系合金の場合、好ましくは９５
０〜１５００ ℃程度、より好ましくは１０００〜１４
５０℃程度とされ、ＦｅまたはＦｅ系合金の場合、好ま
しくは１０００〜１５００℃程度、より好ましくは１０
５０〜１４５０℃程度とされ、ＴｉまたはＴｉ系合金の
場合、好ましくは９５０〜１５００℃程度、より好まし
くは１０００〜１４５０℃程度とされる。この場合、前
記１次焼結に比べ、焼結温度が高いのが好ましい。
【０１２０】また、セラミックス組成が酸化物系セラミ
ックスの場合、好ましくは１３００〜２０００℃程度、
より好ましくは１４００〜１８５０℃程度とされ、炭化
物系セラミックスの場合、好ましくは１４００〜２１５
０℃程度、より好ましくは１５００〜２１５０℃程度と
され、窒化物系セラミックスの場合、好ましくは１３０
０〜１９００℃程度、より好ましくは１４００〜１８５
０℃程度とされる。この場合も、前記１次焼結に比べ、
焼結温度が高いのが好ましい。
ックスの場合、好ましくは１３００〜２０００℃程度、
より好ましくは１４００〜１８５０℃程度とされ、炭化
物系セラミックスの場合、好ましくは１４００〜２１５
０℃程度、より好ましくは１５００〜２１５０℃程度と
され、窒化物系セラミックスの場合、好ましくは１３０
０〜１９００℃程度、より好ましくは１４００〜１８５
０℃程度とされる。この場合も、前記１次焼結に比べ、
焼結温度が高いのが好ましい。
【０１２１】なお、２次焼結における焼結温度は、前述
した範囲内または範囲外で、経時的に変動（上昇または
下降）してもよい。
した範囲内または範囲外で、経時的に変動（上昇または
下降）してもよい。
【０１２２】２次焼結時間は、前述したような焼結温度
の場合、好ましくは０．５〜８時間程度、より好ましく
は１〜５時間程度とされる。
の場合、好ましくは０．５〜８時間程度、より好ましく
は１〜５時間程度とされる。
【０１２３】また、焼結雰囲気は、原料粉末が金属粉末
の場合、特に限定されないが減圧（真空）下または非酸
化性雰囲気とされるのが好ましい。これにより、金属の
酸化による特性劣化を防ぐとともに、焼結体の空孔率の
低減に寄与する。原料粉末が酸化物系セラミックスの場
合、大気下または不活性ガス雰囲気とされるのが好まし
い。原料粉末が炭化物系セラミックスまたは窒化物系セ
ラミックスの場合、不活性ガス雰囲気とされるのが好ま
しい。これにより、焼結体の空孔率の低減に寄与する。
の場合、特に限定されないが減圧（真空）下または非酸
化性雰囲気とされるのが好ましい。これにより、金属の
酸化による特性劣化を防ぐとともに、焼結体の空孔率の
低減に寄与する。原料粉末が酸化物系セラミックスの場
合、大気下または不活性ガス雰囲気とされるのが好まし
い。原料粉末が炭化物系セラミックスまたは窒化物系セ
ラミックスの場合、不活性ガス雰囲気とされるのが好ま
しい。これにより、焼結体の空孔率の低減に寄与する。
【０１２４】好ましい焼結雰囲気としては、原料粉末が
金属粉末の場合、１Torr以下（より好ましくは１×１０
-2〜１×１０-6 Torr ）の減圧（真空）下、または１〜
７６０Torrの窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰
囲気、または１〜７６０Torrの水素ガス雰囲気であるの
が好ましい。原料粉末が酸化物系セラミックスの場合、
１〜７６０Torrの窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガ
ス雰囲気、または１〜７６０Torrの大気雰囲気であるの
が好ましい。原料粉末が炭化物系セラミックスまたは窒
化物系セラミックスの場合、１〜７６０Torrの窒素ガ
ス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気であるのが好ま
しい。
金属粉末の場合、１Torr以下（より好ましくは１×１０
-2〜１×１０-6 Torr ）の減圧（真空）下、または１〜
７６０Torrの窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰
囲気、または１〜７６０Torrの水素ガス雰囲気であるの
が好ましい。原料粉末が酸化物系セラミックスの場合、
１〜７６０Torrの窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガ
ス雰囲気、または１〜７６０Torrの大気雰囲気であるの
が好ましい。原料粉末が炭化物系セラミックスまたは窒
化物系セラミックスの場合、１〜７６０Torrの窒素ガ
ス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気であるのが好ま
しい。
【０１２５】なお、焼結雰囲気は、焼結の途中で変化し
てもよい。例えば、最初に１×１０-2〜１×１０-6 Tor
r の減圧（真空）下とし、途中で前記のような不活性ガ
スに切り替えることができる。
てもよい。例えば、最初に１×１０-2〜１×１０-6 Tor
r の減圧（真空）下とし、途中で前記のような不活性ガ
スに切り替えることができる。
【０１２６】また、２次焼結（本焼結）における焼結雰
囲気は、１次焼結におけるそれと同一でも異なっていて
もよい。
囲気は、１次焼結におけるそれと同一でも異なっていて
もよい。
【０１２７】以上のような条件で焼結を行うことによ
り、空孔率の低減すなわち焼結体の高密度化に寄与する
とともに、高い寸法精度が得られ、また、焼結を複数回
に分けて行うことにより、焼結の効率が向上し、より短
い焼結時間で焼結を行うことができ、生産性が向上す
る。
り、空孔率の低減すなわち焼結体の高密度化に寄与する
とともに、高い寸法精度が得られ、また、焼結を複数回
に分けて行うことにより、焼結の効率が向上し、より短
い焼結時間で焼結を行うことができ、生産性が向上す
る。
【０１２８】なお、本発明においては、任意の目的で、
工程［１Ｄ］の前工程、工程［１Ｄ］〜［５Ｄ］の間に
存在する中間工程、または工程［５Ｄ］の後工程が存在
していてもよい。
工程［１Ｄ］の前工程、工程［１Ｄ］〜［５Ｄ］の間に
存在する中間工程、または工程［５Ｄ］の後工程が存在
していてもよい。
【０１２９】
【実施例】次に、本発明の焼結体の製造方法の具体的実
施例について説明する。
施例について説明する。
【０１３０】（実施例１）金属粉末として、ガスアトマ
イズ法により製造された平均粒径１０μmのＮｉ合金
（組成：Ｎｉ−５wt％Ｆｅ−１６wt％Ｃｒ−１６wt％Ｍ
ｏ−４wt％Ｗ合金）粉末を用意した。
イズ法により製造された平均粒径１０μmのＮｉ合金
（組成：Ｎｉ−５wt％Ｆｅ−１６wt％Ｃｒ−１６wt％Ｍ
ｏ−４wt％Ｗ合金）粉末を用意した。
【０１３１】この金属粉末：９１wt％に、ポリスチレン
（ＰＳ）：２．７wt％、エチレン−酢酸ビニル共重合体
（ＥＶＡ）：２．７wt％およびパラフィンワックス：
２．３wt％から構成される結合材と、ジブチルフタレー
ト（可塑剤）：１．３wt％とを混合し、これらを混練機
にて１００℃×１時間の条件で混練した。
（ＰＳ）：２．７wt％、エチレン−酢酸ビニル共重合体
（ＥＶＡ）：２．７wt％およびパラフィンワックス：
２．３wt％から構成される結合材と、ジブチルフタレー
ト（可塑剤）：１．３wt％とを混合し、これらを混練機
にて１００℃×１時間の条件で混練した。
【０１３２】中空孔を有する成形体を押出成形し、所定
の長さに切断し、外径φ７．９mm、孔径φ０．８mm、長
さ１７０mm（焼結後の目標寸法：外径φ７mm、孔径φ
０．７mm、長さ１５０mm）の棒状の成形体（５０個）を
製造した。押出成形時における成形条件は、シリンダー
温度１４０℃、成形金型温度７０℃、押出圧力１５０kg
f/cm2、押出速度１０mm/secであった。
の長さに切断し、外径φ７．９mm、孔径φ０．８mm、長
さ１７０mm（焼結後の目標寸法：外径φ７mm、孔径φ
０．７mm、長さ１５０mm）の棒状の成形体（５０個）を
製造した。押出成形時における成形条件は、シリンダー
温度１４０℃、成形金型温度７０℃、押出圧力１５０kg
f/cm2、押出速度１０mm/secであった。
【０１３３】次に、上記の成形体に対し、切削加工、ネ
ジ加工、孔あけ加工等の機械加工を施し、ネジ形状の成
形体とした。
ジ加工、孔あけ加工等の機械加工を施し、ネジ形状の成
形体とした。
【０１３４】次に、この成形体に対し、脱脂炉を用いて
脱脂処理を行った。脱脂条件は、７６０Torr（常圧）の
窒素雰囲気下で、４５０℃×１時間保持した。
脱脂処理を行った。脱脂条件は、７６０Torr（常圧）の
窒素雰囲気下で、４５０℃×１時間保持した。
【０１３５】次に、脱脂後の成形体に対し、焼結炉を用
いて焼結を行い、焼結体を得た。焼結条件は、７６０To
rr（常圧）のＡｒガス雰囲気中で、１３００℃×３時間
とした。
いて焼結を行い、焼結体を得た。焼結条件は、７６０To
rr（常圧）のＡｒガス雰囲気中で、１３００℃×３時間
とした。
【０１３６】（実施例２）脱脂体に対して前記と同様の
機械加工を施した以外は、実施例１と同様にしてネジを
製造した。
機械加工を施した以外は、実施例１と同様にしてネジを
製造した。
【０１３７】（実施例３）焼結体に対して前記と同様の
機械加工を施した以外は、実施例１と同様にしてネジを
製造した。
機械加工を施した以外は、実施例１と同様にしてネジを
製造した。
【０１３８】（実施例４）焼結工程を１次焼結（仮焼
結）と２次焼結（本焼結）に分け、１次焼結条件を１×
１０-4Torrの減圧下で１１００℃×３時間とし、２次焼
結条件を７６０Torr（常圧）のＡｒガス雰囲気中で１２
８０℃×２時間とした。また、１次焼結体（仮焼結体）
に対して前記と同様の機械加工を施した以外は、実施例
１と同様にしてネジを製造した。
結）と２次焼結（本焼結）に分け、１次焼結条件を１×
１０-4Torrの減圧下で１１００℃×３時間とし、２次焼
結条件を７６０Torr（常圧）のＡｒガス雰囲気中で１２
８０℃×２時間とした。また、１次焼結体（仮焼結体）
に対して前記と同様の機械加工を施した以外は、実施例
１と同様にしてネジを製造した。
【０１３９】（実施例５）金属粉末として、ガスアトマ
イズ法により製造された平均粒径８μmのステンレス合
金（ＳＵＳ３１０Ｓ／組成：Ｆｅ−２０wt％Ｎｉ−２５
wt％Ｃｒ合金）粉末を用意した。
イズ法により製造された平均粒径８μmのステンレス合
金（ＳＵＳ３１０Ｓ／組成：Ｆｅ−２０wt％Ｎｉ−２５
wt％Ｃｒ合金）粉末を用意した。
【０１４０】この金属粉末：９４wt％に、ポリスチレン
（ＰＳ）：１．８wt％、エチレン−酢酸ビニル共重合体
（ＥＶＡ）：１．８wt％およびパラフィンワックス：
１．６wt％から構成される結合材と、ジブチルフタレー
ト（可塑剤）：０．８wt％とを混合し、これらを混練機
にて９０℃×１．５時間の条件で混練した。
（ＰＳ）：１．８wt％、エチレン−酢酸ビニル共重合体
（ＥＶＡ）：１．８wt％およびパラフィンワックス：
１．６wt％から構成される結合材と、ジブチルフタレー
ト（可塑剤）：０．８wt％とを混合し、これらを混練機
にて９０℃×１．５時間の条件で混練した。
【０１４１】中空孔を有する成形体を押出成形し、所定
の長さに切断し、外径φ１１．４mm、孔径φ１．４mm、
長さ１１４mm（焼結後の目標寸法：外径φ１０mm、孔径
φ１．２mm、長さ１００mm）の棒状の成形体（５０個）
を製造した。押出成形時における成形条件は、シリンダ
ー温度１４０℃、成形金型温度７０℃、押出圧力８０kg
f/cm2、押出速度５mm/secであった。
の長さに切断し、外径φ１１．４mm、孔径φ１．４mm、
長さ１１４mm（焼結後の目標寸法：外径φ１０mm、孔径
φ１．２mm、長さ１００mm）の棒状の成形体（５０個）
を製造した。押出成形時における成形条件は、シリンダ
ー温度１４０℃、成形金型温度７０℃、押出圧力８０kg
f/cm2、押出速度５mm/secであった。
【０１４２】次に、上記の成形体に対し、切削加工、ネ
ジ加工、孔あけ加工等の機械加工を施し、ネジ形状の成
形体とした。
ジ加工、孔あけ加工等の機械加工を施し、ネジ形状の成
形体とした。
【０１４３】次に、この成形体に対し、脱脂炉を用いて
脱脂処理を行った。脱脂条件は、７６０Torr（常圧）の
窒素雰囲気下で、５００℃×１時間保持した。
脱脂処理を行った。脱脂条件は、７６０Torr（常圧）の
窒素雰囲気下で、５００℃×１時間保持した。
【０１４４】次に、脱脂後の成形体に対し、焼結炉を用
いて焼結を行い、焼結体を得た。焼結条件は、７６０To
rr（常圧）のＡｒガス雰囲気中で、１３３０℃×３時間
とした。
いて焼結を行い、焼結体を得た。焼結条件は、７６０To
rr（常圧）のＡｒガス雰囲気中で、１３３０℃×３時間
とした。
【０１４５】（実施例６）脱脂体に対して前記と同様の
機械加工を施した以外は、実施例５と同様にしてネジを
製造した。
機械加工を施した以外は、実施例５と同様にしてネジを
製造した。
【０１４６】（実施例７）焼結体に対して前記と同様の
機械加工を施した以外は、実施例５と同様にしてネジを
製造した。
機械加工を施した以外は、実施例５と同様にしてネジを
製造した。
【０１４７】（実施例８）焼結工程を１次焼結（仮焼
結）と２次焼結（本焼結）に分け、１次焼結条件を１０
TorrのＡｒガス雰囲気中で１２００℃×２時間とし、２
次焼結条件を７６０Torr（常圧）のＡｒガス雰囲気中で
１３１０℃×２時間とした。また、１次焼結体（仮焼結
体）に対して前記と同様の機械加工を施した以外は、実
施例５と同様にしてネジを製造した。
結）と２次焼結（本焼結）に分け、１次焼結条件を１０
TorrのＡｒガス雰囲気中で１２００℃×２時間とし、２
次焼結条件を７６０Torr（常圧）のＡｒガス雰囲気中で
１３１０℃×２時間とした。また、１次焼結体（仮焼結
体）に対して前記と同様の機械加工を施した以外は、実
施例５と同様にしてネジを製造した。
【０１４８】（実施例９）セラミックス粉末として、噴
霧熱分解法により製造された平均粒径１μmのイットリ
ア部分安定化ジルコニア（組成：ＺｒＯ2−５．５wt％
Ｙ2Ｏ3）粉末を用意した。
霧熱分解法により製造された平均粒径１μmのイットリ
ア部分安定化ジルコニア（組成：ＺｒＯ2−５．５wt％
Ｙ2Ｏ3）粉末を用意した。
【０１４９】このセラミックス粉末：８５wt％に、ポリ
スチレン（ＰＳ）：４．５wt％、エチレン−酢酸ビニル
共重合体（ＥＶＡ）：４．５wt％およびパラフィンワッ
クス：３．９wt％から構成される結合材と、ジブチルフ
タレート（可塑剤）：２．１wt％とを混合し、これらを
混練機にて１１０℃×１時間の条件で混練した。
スチレン（ＰＳ）：４．５wt％、エチレン−酢酸ビニル
共重合体（ＥＶＡ）：４．５wt％およびパラフィンワッ
クス：３．９wt％から構成される結合材と、ジブチルフ
タレート（可塑剤）：２．１wt％とを混合し、これらを
混練機にて１１０℃×１時間の条件で混練した。
【０１５０】中空孔を有する成形体を押出成形し、所定
の長さに切断し、外径φ９．０mm、孔径φ１．５mm、長
さ１２８．５mm（焼結後の目標寸法：外径φ７mm、孔径
φ１．２mm、長さ１００mm）の棒状の成形体（５０個）
を製造した。押出成形時における成形条件は、シリンダ
ー温度１４０℃、成形金型温度７０℃、押出圧力１００
kgf/cm2、押出速度３mm/secであった。
の長さに切断し、外径φ９．０mm、孔径φ１．５mm、長
さ１２８．５mm（焼結後の目標寸法：外径φ７mm、孔径
φ１．２mm、長さ１００mm）の棒状の成形体（５０個）
を製造した。押出成形時における成形条件は、シリンダ
ー温度１４０℃、成形金型温度７０℃、押出圧力１００
kgf/cm2、押出速度３mm/secであった。
【０１５１】次に、上記の成形体に対し、切削加工、ネ
ジ加工、孔あけ加工等の機械加工を施し、ネジ形状の成
形体とした。
ジ加工、孔あけ加工等の機械加工を施し、ネジ形状の成
形体とした。
【０１５２】次に、この成形体に対し、脱脂炉を用いて
脱脂処理を行った。脱脂条件は、７６０Torr（常圧）の
窒素雰囲気下で、４５０℃×１時間保持した。
脱脂処理を行った。脱脂条件は、７６０Torr（常圧）の
窒素雰囲気下で、４５０℃×１時間保持した。
【０１５３】次に、脱脂後の成形体に対し、焼結炉を用
いて焼結を行い、焼結体を得た。焼結条件は、７６０To
rr（常圧）のＡｒガス雰囲気中で、１４５０℃×３時間
とした。
いて焼結を行い、焼結体を得た。焼結条件は、７６０To
rr（常圧）のＡｒガス雰囲気中で、１４５０℃×３時間
とした。
【０１５４】（実施例１０）脱脂体に対して前記と同様
の機械加工を施した以外は、実施例９と同様にしてネジ
を製造した。
の機械加工を施した以外は、実施例９と同様にしてネジ
を製造した。
【０１５５】（実施例１１）焼結体に対して前記と同様
の機械加工を施した以外は、実施例９と同様にしてネジ
を製造した。
の機械加工を施した以外は、実施例９と同様にしてネジ
を製造した。
【０１５６】（実施例１２）焼結工程を１次焼結（仮焼
結）と２次焼結（本焼結）に分け、１次焼結条件を７６
０Torr（常圧）のＡｒガス雰囲気中で１０００℃×３時
間とし、２次焼結条件を７６０Torr（常圧）のＡｒガス
雰囲気中で１４２５℃×２時間とした。また、１次焼結
体（仮焼結体）に対して前記と同様の機械加工を施した
以外は、実施例９と同様にしてネジを製造した。
結）と２次焼結（本焼結）に分け、１次焼結条件を７６
０Torr（常圧）のＡｒガス雰囲気中で１０００℃×３時
間とし、２次焼結条件を７６０Torr（常圧）のＡｒガス
雰囲気中で１４２５℃×２時間とした。また、１次焼結
体（仮焼結体）に対して前記と同様の機械加工を施した
以外は、実施例９と同様にしてネジを製造した。
【０１５７】＜品質・特性の評価＞実施例１〜１２の各
焼結体を多方向に切断し、それらの切断端面を目視観察
し、焼結欠陥の有無の結果を表１に示す。
焼結体を多方向に切断し、それらの切断端面を目視観察
し、焼結欠陥の有無の結果を表１に示す。
【０１５８】また、実施例１〜１２による各焼結体（ネ
ジ）のネジ部分の直径の寸法誤差（目標寸法に対する誤
差：各３０個の平均値）を測定した結果を表１に示す。
ジ）のネジ部分の直径の寸法誤差（目標寸法に対する誤
差：各３０個の平均値）を測定した結果を表１に示す。
【０１５９】
【表１】
【０１６０】表１に示すように、実施例１〜１２の各ネ
ジは、いずれも焼結欠陥は認められず、良好な品質の焼
結体（ネジ）であることが確認された。また、実施例１
〜１２の各ネジの寸法誤差は、いずれも小さく、高い寸
法精度を示すことが認められた。
ジは、いずれも焼結欠陥は認められず、良好な品質の焼
結体（ネジ）であることが確認された。また、実施例１
〜１２の各ネジの寸法誤差は、いずれも小さく、高い寸
法精度を示すことが認められた。
【０１６１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、所
望の中空孔を容易に形成でき、加工性に優れ、高い寸法
精度を有する高密度なネジを製造することができる。
望の中空孔を容易に形成でき、加工性に優れ、高い寸法
精度を有する高密度なネジを製造することができる。
【０１６２】また、従来加工が困難であった複雑な形状
の加工や硬質材料に対する加工も可能となり、ネジの用
途、機能の拡大が図れる。
の加工や硬質材料に対する加工も可能となり、ネジの用
途、機能の拡大が図れる。
【図１】本発明のネジの製造方法による第１実施形態を
示す工程図である。
示す工程図である。
【図２】本発明のネジの製造方法による第２実施形態を
示す工程図である。
示す工程図である。
【図３】本発明のネジの製造方法による第３実施形態を
示す工程図である。
示す工程図である。
【図４】本発明のネジの製造方法による第４実施形態を
示す工程図である。
示す工程図である。
【図５】本発明のネジの製造方法で製造されたネジの一
例を示す平面図である。
例を示す平面図である。
１ ネジ ２ 頭部 ３ 胴部 ４ 先端部 ５ 中空孔 ６ ネジ部 ７ 六角穴 ８ 先端面 １Ａ〜４Ａ 工程 １Ｂ〜４Ｂ 工程 １Ｃ〜４Ｃ 工程 １Ｄ〜５Ｄ 工程
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G030 AA12 AA17 BA19 BA20 CA07 GA14 PA12 4G031 AA08 AA12 BA19 BA20 CA07 GA04 4K018 CA07 CA32 DA03 FA06 HA04 HA06
Claims (8)
- 【請求項１】 原料粉末を含むコンパウンドを用いて押
出成形により中空孔を有する棒状の成形体を成形する工
程と、 前記成形体に対しネジ加工を含む機械加工を施す工程
と、 前記加工が施された成形体に対し脱脂する工程と、 前記脱脂体を焼結して焼結体を得る工程とを有すること
を特徴とするネジの製造方法。 - 【請求項２】 原料粉末を含むコンパウンドを用いて押
出成形により中空孔を有する棒状の成形体を成形する工
程と、 前記成形体に対し脱脂する工程と、 前記脱脂体に対しネジ加工を含む機械加工を施す工程
と、 前記加工された脱脂体を焼結して焼結体を得る工程とを
有することを特徴とするネジの製造方法。 - 【請求項３】 原料粉末を含むコンパウンドを用いて押
出成形により中空孔を有する棒状の成形体を成形する工
程と、 前記成形体に対し脱脂する工程と、 前記脱脂体を焼結して焼結体を得る工程と、 前記焼結体に対しネジ加工を含む機械加工を施す工程と
を有することを特徴とするネジの製造方法。 - 【請求項４】 原料粉末を含むコンパウンドを用いて押
出成形により中空孔を有する棒状の成形体を成形する工
程と、 前記成形体に対し脱脂する工程と、 前記脱脂体に対し仮焼結して１次焼結体を得る工程と、 前記１次焼結体に対しネジ加工を含む機械加工を施す工
程と、 前記加工された１次焼結体に対し本焼結して２次焼結体
を得る工程とを有することを特徴とするネジの製造方
法。 - 【請求項５】 前記中空孔の直径が、１．５mm以下であ
る請求項１ないし４のいずれかに記載のネジの製造方
法。 - 【請求項６】 前記押出成形の押出圧力は、１０００kg
f/cm2以下である請求項１ないし５のいずれかに記載の
ネジの製造方法。 - 【請求項７】 前記原料粉末は、金属粉末またはセラミ
ックス粉末である請求項１ないし６のいずれかに記載の
ネジの製造方法。 - 【請求項８】 前記最終的に得られる焼結体の空孔率が
７％未満である請求項１ないし７のいずれかに記載のネ
ジの製造方法。
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