JP2001140002A - 金属複合焼結体の製造方法 - Google Patents
金属複合焼結体の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 異種材料よりなる複数の成形体を一体化して
なる複合成形体を，変形等させることなく焼結すること
ができる優れた金属複合焼結体の製造方法を提供するこ
と。 【解決手段】 金属粉末とバインダとを混合させた成形
材料を型内に射出成形する金属粉末射出成形法により成
形した異種の第１成形体１１および第２成形体１２を一
体化してなる複合成形体１０を作製する成形工程を行
い，次いで複合成形体１０から第１成形体１１および第
２成形体１２に含まれるバインダの大部分を除去する脱
脂工程を行い，次いで複合成形体１０を焼結させる焼結
工程を行う。第１成形体１１と第２成形体１２とは，焼
結工程における最終収縮率の差が３％以下であって，収
縮が５０％完了する温度の差が１００℃以内である。
なる複合成形体を，変形等させることなく焼結すること
ができる優れた金属複合焼結体の製造方法を提供するこ
と。 【解決手段】 金属粉末とバインダとを混合させた成形
材料を型内に射出成形する金属粉末射出成形法により成
形した異種の第１成形体１１および第２成形体１２を一
体化してなる複合成形体１０を作製する成形工程を行
い，次いで複合成形体１０から第１成形体１１および第
２成形体１２に含まれるバインダの大部分を除去する脱
脂工程を行い，次いで複合成形体１０を焼結させる焼結
工程を行う。第１成形体１１と第２成形体１２とは，焼
結工程における最終収縮率の差が３％以下であって，収
縮が５０％完了する温度の差が１００℃以内である。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は，金属粉末射出成形法により，異
種材料よりなる複数の焼結体を一体化してなる金属複合
焼結体を製造する方法に関する。
種材料よりなる複数の焼結体を一体化してなる金属複合
焼結体を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】近年，金属粉末射出成形法（MIM法：Metal
Powder Injection Molding）が金属部品の製造法とし
て利用されている。この方法を用いて金属複合焼結体を
製造するには，まず，金属粉末をバインダと混合させて
流動性を持たせこれを射出成形する方法により複数の成
形体を成形すると共にこれらを一体化して複合成形体を
成形する。次いで，この複合成形体を加熱してバインダ
の大部分を除去する脱脂工程と，更に高い温度で加熱し
て金属粉末を焼結させる焼結工程を行うことによって所
望の形状の金属複合焼結体を得る。
Powder Injection Molding）が金属部品の製造法とし
て利用されている。この方法を用いて金属複合焼結体を
製造するには，まず，金属粉末をバインダと混合させて
流動性を持たせこれを射出成形する方法により複数の成
形体を成形すると共にこれらを一体化して複合成形体を
成形する。次いで，この複合成形体を加熱してバインダ
の大部分を除去する脱脂工程と，更に高い温度で加熱し
て金属粉末を焼結させる焼結工程を行うことによって所
望の形状の金属複合焼結体を得る。
【０００３】
【解決しようとする課題】ところで，上記焼結工程にお
いては，上記複合成形体を構成する金属粉末が焼結して
粉末間の間隙が消滅していくので，体積が小さくなると
いう収縮現象が生じる。一方，この収縮現象における収
縮の速度，収縮量等は，上記成形体を構成する金属粉末
の種類等によって異なるのが通常である。上記複合成形
体を構成する複数の成形体の収縮特性が大きく異なる場
合には，これらの境界部分における分離や，変形，歪み
の発生が生じることがある。
いては，上記複合成形体を構成する金属粉末が焼結して
粉末間の間隙が消滅していくので，体積が小さくなると
いう収縮現象が生じる。一方，この収縮現象における収
縮の速度，収縮量等は，上記成形体を構成する金属粉末
の種類等によって異なるのが通常である。上記複合成形
体を構成する複数の成形体の収縮特性が大きく異なる場
合には，これらの境界部分における分離や，変形，歪み
の発生が生じることがある。
【０００４】例えば，円柱状の金属複合焼結体（図２参
照）を得ようとした場合，図５に示すごとく，第１成形
体９１と第２成形体９２と一体化した複合成形体９０
（点線部分）を作製し，これを焼結させる。この場合，
第１成形体９１と第２成形体９２がそれぞれ第１焼結体
９１０と第２焼結体９２０に変化する際の収縮特性が大
きく異なる場合には，図５に示すごとく，得られる金属
複合焼結体９（実線部分）における境界部（接合部）が
大きく変形した状態となってしまう場合がある。
照）を得ようとした場合，図５に示すごとく，第１成形
体９１と第２成形体９２と一体化した複合成形体９０
（点線部分）を作製し，これを焼結させる。この場合，
第１成形体９１と第２成形体９２がそれぞれ第１焼結体
９１０と第２焼結体９２０に変化する際の収縮特性が大
きく異なる場合には，図５に示すごとく，得られる金属
複合焼結体９（実線部分）における境界部（接合部）が
大きく変形した状態となってしまう場合がある。
【０００５】この対策として，上記複合成形体を構成す
る複数の成形体の最終収縮率，即ち，「収縮開始前の体
積」に対する「収縮完了時の体積」の比率を，ほぼ同じ
値に揃えることがなされてきた。しかしながら，この対
策だけでは十分に上記問題を解決できず，複数の成形体
の境界部分での分離や歪みの発生を回避することが困難
な場合が多い。
る複数の成形体の最終収縮率，即ち，「収縮開始前の体
積」に対する「収縮完了時の体積」の比率を，ほぼ同じ
値に揃えることがなされてきた。しかしながら，この対
策だけでは十分に上記問題を解決できず，複数の成形体
の境界部分での分離や歪みの発生を回避することが困難
な場合が多い。
【０００６】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，異種材料よりなる複数の成形体を一体化
してなる複合成形体を，変形等させることなく焼結する
ことができる優れた金属複合焼結体の製造方法を提供し
ようとするものである。
されたもので，異種材料よりなる複数の成形体を一体化
してなる複合成形体を，変形等させることなく焼結する
ことができる優れた金属複合焼結体の製造方法を提供し
ようとするものである。
【０００７】
【課題の解決手段】請求項１の発明は，金属粉末とバイ
ンダとを混合させた成形材料を型内に射出成形する金属
粉末射出成形法により成形した異種の第１成形体および
第２成形体を一体化してなる複合成形体を作製する成形
工程を行い，次いで該複合成形体から上記第１成形体お
よび第２成形体に含まれるバインダの大部分を除去する
脱脂工程を行い，次いで上記複合成形体を焼結させる焼
結工程を行って金属複合焼結体を製造する方法におい
て，上記第１成形体と第２成形体とは，上記焼結工程に
おける最終収縮率の差が３％以下であって，かつ，収縮
が５０％完了する温度の差が１００℃以内であることを
特徴とする金属複合焼結体の製造方法にある。
ンダとを混合させた成形材料を型内に射出成形する金属
粉末射出成形法により成形した異種の第１成形体および
第２成形体を一体化してなる複合成形体を作製する成形
工程を行い，次いで該複合成形体から上記第１成形体お
よび第２成形体に含まれるバインダの大部分を除去する
脱脂工程を行い，次いで上記複合成形体を焼結させる焼
結工程を行って金属複合焼結体を製造する方法におい
て，上記第１成形体と第２成形体とは，上記焼結工程に
おける最終収縮率の差が３％以下であって，かつ，収縮
が５０％完了する温度の差が１００℃以内であることを
特徴とする金属複合焼結体の製造方法にある。
【０００８】本発明において最も注目すべきことは，上
記第１成形体と第２成形体とは，上記最終収縮率の差が
３％以下であって，かつ，収縮が５０％完了する温度の
差（以下，適宜，５０％収縮温度差という）が１００℃
以内であることである。
記第１成形体と第２成形体とは，上記最終収縮率の差が
３％以下であって，かつ，収縮が５０％完了する温度の
差（以下，適宜，５０％収縮温度差という）が１００℃
以内であることである。
【０００９】上記最終収縮率の差が３％を超える場合に
は，焼結時の変形等の発生を防止できないという問題が
あり，最も好ましい最終収縮率の差は０％である。ま
た，上記５０％収縮温度差が１００℃を超える場合に
は，収縮途中において変形等が生じてしまうという問題
がある。この５０％収縮温度差の最も好ましい値は０℃
である。
は，焼結時の変形等の発生を防止できないという問題が
あり，最も好ましい最終収縮率の差は０％である。ま
た，上記５０％収縮温度差が１００℃を超える場合に
は，収縮途中において変形等が生じてしまうという問題
がある。この５０％収縮温度差の最も好ましい値は０℃
である。
【００１０】本発明の製造方法においては，まず，上記
第１成形体および第２成形体という２つの成形体をそれ
ぞれ金属粉末射出成形法により成形すると共にこれらを
一体化して複合成形体を作製する。この一体化の方法と
しては，インサート成形法その他の種々の方法を取るこ
とができる。
第１成形体および第２成形体という２つの成形体をそれ
ぞれ金属粉末射出成形法により成形すると共にこれらを
一体化して複合成形体を作製する。この一体化の方法と
しては，インサート成形法その他の種々の方法を取るこ
とができる。
【００１１】また，上記脱脂工程においては，第１およ
び第２成形体に含有されるバインダを除去する。バイン
ダ除去方法としては，バインダの種類に応じて，加熱を
行う方法，有機溶媒に溶解させる方法等がある。また，
上記脱脂工程を加熱により行う場合には，後の焼結工程
の前段階において連続的に行うことも可能である。ま
た，この脱脂工程においては，バインダのすべてを取り
除くのではなく，一般的には９５％程度を除去し，残り
の５％によって成形体の形態を維持させる。
び第２成形体に含有されるバインダを除去する。バイン
ダ除去方法としては，バインダの種類に応じて，加熱を
行う方法，有機溶媒に溶解させる方法等がある。また，
上記脱脂工程を加熱により行う場合には，後の焼結工程
の前段階において連続的に行うことも可能である。ま
た，この脱脂工程においては，バインダのすべてを取り
除くのではなく，一般的には９５％程度を除去し，残り
の５％によって成形体の形態を維持させる。
【００１２】次に，上記焼結工程においては，脱脂工程
を終えた複合成形体を加熱し，これらを構成する金属粉
末を焼結させる。焼結条件としては，従来と同様の方法
を用いることができる。
を終えた複合成形体を加熱し，これらを構成する金属粉
末を焼結させる。焼結条件としては，従来と同様の方法
を用いることができる。
【００１３】次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明においては，上記第１成形体と，第２成形体の組
み合わせを，上記最終収縮率の差が３％以下であるだけ
でなく，上記５０％収縮温度差が１００℃以内となるよ
うに行う。そのため，得られた金属複合焼結体の品質を
非常に良好なものにすることができる。
本発明においては，上記第１成形体と，第２成形体の組
み合わせを，上記最終収縮率の差が３％以下であるだけ
でなく，上記５０％収縮温度差が１００℃以内となるよ
うに行う。そのため，得られた金属複合焼結体の品質を
非常に良好なものにすることができる。
【００１４】即ち，上記５０％収縮温度差が１００℃以
下であるので，上記複合成形体を構成する２つの成形体
がそれぞれ収縮する際の収縮途中における収縮率の差を
抑制することができる。そのため，収縮途中において第
１成形体と第２成形体の界面部分及び近傍へ大きな力が
かかることを抑制することができ，収縮途中における変
形等を抑制することができる。また，最終的な収縮率の
差が上記のごとく３％未満のため，焼結完了時における
形状差をも抑制することができる。従って，本発明によ
り得られる金属複合焼結体は，変形等のない良好な形態
を有するものとなる。
下であるので，上記複合成形体を構成する２つの成形体
がそれぞれ収縮する際の収縮途中における収縮率の差を
抑制することができる。そのため，収縮途中において第
１成形体と第２成形体の界面部分及び近傍へ大きな力が
かかることを抑制することができ，収縮途中における変
形等を抑制することができる。また，最終的な収縮率の
差が上記のごとく３％未満のため，焼結完了時における
形状差をも抑制することができる。従って，本発明によ
り得られる金属複合焼結体は，変形等のない良好な形態
を有するものとなる。
【００１５】このように，本発明によれば，異種材料よ
りなる複数の成形体を一体化してなる複合成形体を，変
形等させることなく焼結することができる優れた金属複
合焼結体の製造方法を提供することができる。
りなる複数の成形体を一体化してなる複合成形体を，変
形等させることなく焼結することができる優れた金属複
合焼結体の製造方法を提供することができる。
【００１６】次に，請求項２の発明のように，上記第１
成形体と第２成形体における上記収縮が５０％完了する
温度の差（５０％収縮温度差）を調整するに当たって
は，上記成形体のうち収縮の進行が早い方の成形体に含
有される金属粉末の粒径の大径化，或いは，収縮の進行
が遅い方の成形体に含有される金属粉末の粒径の小径
化，の少なくとも一方を行うことができる。
成形体と第２成形体における上記収縮が５０％完了する
温度の差（５０％収縮温度差）を調整するに当たって
は，上記成形体のうち収縮の進行が早い方の成形体に含
有される金属粉末の粒径の大径化，或いは，収縮の進行
が遅い方の成形体に含有される金属粉末の粒径の小径
化，の少なくとも一方を行うことができる。
【００１７】同一材質の金属粉末を焼結させる場合，そ
の粒径が小さいほど収縮の進行が早く，大きいほど収縮
の進行が遅い傾向があることが判明している。これを利
用し，上記５０％収縮温度差を調整する。即ち，異種材
料を用いた第１成形体と第２成形体のうち，少なくとも
一方の粒径を大径化，あるいは小径化することにより５
０％収縮温度差を小さくする。具体的には，上記のごと
く，収縮の進行が早い方の成形体に含有される金属粉末
の粒径の大径化，或いは，収縮の進行が遅い方の成形体
に含有される金属粉末の粒径の小径化，の少なくとも一
方を行う。これにより，上記５０％収縮温度差を１００
℃以内に調整することが可能である。
の粒径が小さいほど収縮の進行が早く，大きいほど収縮
の進行が遅い傾向があることが判明している。これを利
用し，上記５０％収縮温度差を調整する。即ち，異種材
料を用いた第１成形体と第２成形体のうち，少なくとも
一方の粒径を大径化，あるいは小径化することにより５
０％収縮温度差を小さくする。具体的には，上記のごと
く，収縮の進行が早い方の成形体に含有される金属粉末
の粒径の大径化，或いは，収縮の進行が遅い方の成形体
に含有される金属粉末の粒径の小径化，の少なくとも一
方を行う。これにより，上記５０％収縮温度差を１００
℃以内に調整することが可能である。
【００１８】また，請求項３の発明のように，上記第１
成形体と第２成形体における上記収縮が５０％完了する
温度の差（５０％収縮温度差）を調整するに当たって
は，上記成形体のうち収縮の進行が早い方の成形体に含
有させる金属粉末の一部を該金属粉末よりも収縮の進行
が遅い１種又は２種以上の異種金属よりなる金属粉末に
置換すること，或いは，収縮の進行が遅い方の成形体に
含有させる金属粉末の一部を該金属粉末よりも収縮の進
行が早い１種又は２種以上の異種金属よりなる金属粉末
に置換すること，の少なくとも一方を行うこともでき
る。
成形体と第２成形体における上記収縮が５０％完了する
温度の差（５０％収縮温度差）を調整するに当たって
は，上記成形体のうち収縮の進行が早い方の成形体に含
有させる金属粉末の一部を該金属粉末よりも収縮の進行
が遅い１種又は２種以上の異種金属よりなる金属粉末に
置換すること，或いは，収縮の進行が遅い方の成形体に
含有させる金属粉末の一部を該金属粉末よりも収縮の進
行が早い１種又は２種以上の異種金属よりなる金属粉末
に置換すること，の少なくとも一方を行うこともでき
る。
【００１９】金属粉末の焼結の進行速度は，金属粉末の
材質によって左右される。これを利用して，上記５０％
収縮温度差を調整する。即ち，異種材料を用いた第１成
形体と第２成形体のうち，少なくとも一方における金属
粉末の一部を，本来の性能に影響しない範囲で異種金属
よりなる金属粉末に置換する。具体的には，上記のごと
く，収縮の進行が早い方の成形体に含有させる金属粉末
の一部を，これよりも収縮の進行が遅い金属粉末に置換
すること，或いは，収縮の進行が遅い方の成形体に含有
させる金属粉末の一部を，これよりも収縮の進行が早い
金属粉末に置換すること，の少なくとも一方を行うこと
もできる。このとき，置換する金属粉末としては，１種
類でもよいし，２種類以上でもよい。
材質によって左右される。これを利用して，上記５０％
収縮温度差を調整する。即ち，異種材料を用いた第１成
形体と第２成形体のうち，少なくとも一方における金属
粉末の一部を，本来の性能に影響しない範囲で異種金属
よりなる金属粉末に置換する。具体的には，上記のごと
く，収縮の進行が早い方の成形体に含有させる金属粉末
の一部を，これよりも収縮の進行が遅い金属粉末に置換
すること，或いは，収縮の進行が遅い方の成形体に含有
させる金属粉末の一部を，これよりも収縮の進行が早い
金属粉末に置換すること，の少なくとも一方を行うこと
もできる。このとき，置換する金属粉末としては，１種
類でもよいし，２種類以上でもよい。
【００２０】また，請求項４の発明のように，上記第１
成形体と第２成形体における上記収縮が５０％完了する
温度の差（５０％収縮温度差）を調整するに当たって
は，上記成形体のうち収縮の進行が早い方の成形体に含
有させる金属粉末の一部を該金属粉末よりも粒径が大き
い金属粉末に置換すること，或いは，収縮の進行が遅い
方の成形体に含有させる金属粉末の一部を該金属粉末よ
りも粒径が小さい金属粉末に置換すること，の少なくと
も一方を行うこともできる。
成形体と第２成形体における上記収縮が５０％完了する
温度の差（５０％収縮温度差）を調整するに当たって
は，上記成形体のうち収縮の進行が早い方の成形体に含
有させる金属粉末の一部を該金属粉末よりも粒径が大き
い金属粉末に置換すること，或いは，収縮の進行が遅い
方の成形体に含有させる金属粉末の一部を該金属粉末よ
りも粒径が小さい金属粉末に置換すること，の少なくと
も一方を行うこともできる。
【００２１】この方法も，上記粒径の違いによる効果を
利用したものである。即ち，全ての金属粉末の粒径を制
御するのでなく，その一部の粒径を制御することにより
上記５０％収縮温度差を調整する。また，上記置換する
金属粉末としては，もとの金属粉末と同じ材質（同種）
のものであってもよいし，本来の性能を維持できる範囲
で異なる材質（異種）のものを採用してもよい。
利用したものである。即ち，全ての金属粉末の粒径を制
御するのでなく，その一部の粒径を制御することにより
上記５０％収縮温度差を調整する。また，上記置換する
金属粉末としては，もとの金属粉末と同じ材質（同種）
のものであってもよいし，本来の性能を維持できる範囲
で異なる材質（異種）のものを採用してもよい。
【００２２】また，請求項５の発明のように，上記第１
成形体と第２成形体とは，互いに共通の元素を少なくと
も１つ以上含有していることが好ましい。この場合に
は，第１成形体と第２成形体との界面において両者の拡
散を促すことができ，強固な接合状態を得ることができ
る。
成形体と第２成形体とは，互いに共通の元素を少なくと
も１つ以上含有していることが好ましい。この場合に
は，第１成形体と第２成形体との界面において両者の拡
散を促すことができ，強固な接合状態を得ることができ
る。
【００２３】
【発明の実施の形態】実施形態例 本発明の実施形態例にかかる金属複合焼結体の製造方法
につき，図１〜図４を用いて説明する。本例において
は，成形体用の金属粉末として５種類（Ａ〜Ｅ）準備
し，これらを組み合わせて金属複合焼結体を製造し，そ
の評価を行った。準備した金属粉末は，（Ａ）平均粒径
１０μｍのパーマロイＢ，（Ｂ）平均粒径４μｍのＳＵ
Ｓ４４０Ｃ，（Ｃ）平均粒径１０μｍのＳＵＳ４４０
Ｃ，（Ｄ）平均粒径１０μｍのＳＵＳ４１０Ｌ，（Ｅ）
平均粒径１０μｍのＳＵＳ６３０，の５種類である。
につき，図１〜図４を用いて説明する。本例において
は，成形体用の金属粉末として５種類（Ａ〜Ｅ）準備
し，これらを組み合わせて金属複合焼結体を製造し，そ
の評価を行った。準備した金属粉末は，（Ａ）平均粒径
１０μｍのパーマロイＢ，（Ｂ）平均粒径４μｍのＳＵ
Ｓ４４０Ｃ，（Ｃ）平均粒径１０μｍのＳＵＳ４４０
Ｃ，（Ｄ）平均粒径１０μｍのＳＵＳ４１０Ｌ，（Ｅ）
平均粒径１０μｍのＳＵＳ６３０，の５種類である。
【００２４】本例では，これらを用いた成形体を第１成
形体又は第２成形体として２つずつ組み合わせて，図２
に示すごとき円柱状の第１焼結体１１０と第２焼結体１
２０を一体化した金属複合焼結体１の作製を試みた。即
ち，まず，上記各金属粉末とバインダとを混合させた成
形材料を型内に射出成形する金属粉末射出成形法により
成形した第１成形体１１および第２成形体１２を一体化
してなる複合成形体１０（図１の点線部分）を作製する
成形工程を行った。次いで該複合成形体１０を加熱して
上記第１成形体１１および第２成形体１２に含まれるバ
インダの大部分を除去する脱脂工程を行った。次いで上
記複合成形体１０を焼結させる焼結工程を行って金属複
合焼結体１を製造した。
形体又は第２成形体として２つずつ組み合わせて，図２
に示すごとき円柱状の第１焼結体１１０と第２焼結体１
２０を一体化した金属複合焼結体１の作製を試みた。即
ち，まず，上記各金属粉末とバインダとを混合させた成
形材料を型内に射出成形する金属粉末射出成形法により
成形した第１成形体１１および第２成形体１２を一体化
してなる複合成形体１０（図１の点線部分）を作製する
成形工程を行った。次いで該複合成形体１０を加熱して
上記第１成形体１１および第２成形体１２に含まれるバ
インダの大部分を除去する脱脂工程を行った。次いで上
記複合成形体１０を焼結させる焼結工程を行って金属複
合焼結体１を製造した。
【００２５】各金属粉末を用いた成形体の収縮特性を図
３に示す。この収縮特性は，図４に示す焼結条件の場合
のものである。図４は，横軸に時間，縦軸に温度をとっ
て，成形体の焼結時の昇温条件を示したものである。図
３は，図４に対応した昇温途中の温度（℃）を横軸に，
収縮率（％）を縦軸にとったものである。収縮率は，焼
結前のある一辺の長さをＬ0，各温度における一辺の長
さをＬ1とした場合に，（Ｌ0−Ｌ1）／Ｌ0を％で示した
ものである。また，同図には，収縮が５０％完了した
点，即ち，同図におけるkeep領域に示した最終収縮率の
半分の収縮率を示す点を（●）Ｓ5として示した。
３に示す。この収縮特性は，図４に示す焼結条件の場合
のものである。図４は，横軸に時間，縦軸に温度をとっ
て，成形体の焼結時の昇温条件を示したものである。図
３は，図４に対応した昇温途中の温度（℃）を横軸に，
収縮率（％）を縦軸にとったものである。収縮率は，焼
結前のある一辺の長さをＬ0，各温度における一辺の長
さをＬ1とした場合に，（Ｌ0−Ｌ1）／Ｌ0を％で示した
ものである。また，同図には，収縮が５０％完了した
点，即ち，同図におけるkeep領域に示した最終収縮率の
半分の収縮率を示す点を（●）Ｓ5として示した。
【００２６】図３に示すごとく，すべての金属粉末Ａ〜
Ｅの最終収縮率は，１５〜１８％の範囲内に含まれ，本
発明の条件である３％以内を具備している。一方，５０
％収縮温度差については，Ｂとの組み合わせ以外のもの
はすべて１００℃以内となり，Ｂとの組み合わせはいず
れの場合も１００℃を超えた。
Ｅの最終収縮率は，１５〜１８％の範囲内に含まれ，本
発明の条件である３％以内を具備している。一方，５０
％収縮温度差については，Ｂとの組み合わせ以外のもの
はすべて１００℃以内となり，Ｂとの組み合わせはいず
れの場合も１００℃を超えた。
【００２７】このような条件の下，Ａ〜Ｅにおける２つ
ずつのすべての組み合わせにつき，上記の製造方法で金
属複合焼結体を製造した。その結果，金属粉末Ｂを用い
た成形体と他の金属粉末を用いた成形体とを一体化させ
た複合成形体を焼結させた場合には，前述した図５に示
すごとき変形，あるいは境界部分における分離等が生
じ，良好な品質を有する金属複合焼結体を作製すること
ができなかった。これに対し，金属粉末Ｂ以外の金属粉
末を用いた成形体を組み合わせた場合には，いずれも図
１，図２に示すごとく良好な形状の金属複合焼結体１が
得られた。
ずつのすべての組み合わせにつき，上記の製造方法で金
属複合焼結体を製造した。その結果，金属粉末Ｂを用い
た成形体と他の金属粉末を用いた成形体とを一体化させ
た複合成形体を焼結させた場合には，前述した図５に示
すごとき変形，あるいは境界部分における分離等が生
じ，良好な品質を有する金属複合焼結体を作製すること
ができなかった。これに対し，金属粉末Ｂ以外の金属粉
末を用いた成形体を組み合わせた場合には，いずれも図
１，図２に示すごとく良好な形状の金属複合焼結体１が
得られた。
【００２８】また，この結果から，金属粉末Ｂよりなる
成形体を用いた金属複合焼結体を成形する場合には，次
の対策をとることができる。即ち，金属粉末Ｂの粒径を
大径化すること，金属粉末Ｂの一部を他の金属粉末，例
えば金属粉末Ａに置換すること，金属粉末Ｂの一部のみ
の粒径を大径化した金属粉末Ｂあるいは異種の金属粉末
に置換すること，等がある。これらを行うことにより，
金属粉末Ｂを用いた成形体の収縮特性を他の金属粉末を
用いた成形体に近づけることができる。それ故，この場
合には金属粉末Ｂの成形体と他の金属粉末を用いた成形
体とよりなる金属複合焼結体を良好な品質状態で得るこ
とが可能となる。
成形体を用いた金属複合焼結体を成形する場合には，次
の対策をとることができる。即ち，金属粉末Ｂの粒径を
大径化すること，金属粉末Ｂの一部を他の金属粉末，例
えば金属粉末Ａに置換すること，金属粉末Ｂの一部のみ
の粒径を大径化した金属粉末Ｂあるいは異種の金属粉末
に置換すること，等がある。これらを行うことにより，
金属粉末Ｂを用いた成形体の収縮特性を他の金属粉末を
用いた成形体に近づけることができる。それ故，この場
合には金属粉末Ｂの成形体と他の金属粉末を用いた成形
体とよりなる金属複合焼結体を良好な品質状態で得るこ
とが可能となる。
【図１】実施形態例における，金属複合焼結体の焼結時
の収縮状態を示す説明図。
の収縮状態を示す説明図。
【図２】実施形態例における，金属複合焼結体の斜視
図。
図。
【図３】実施形態例における，成形体の収縮特性を示す
説明図。
説明図。
【図４】実施形態例における，昇温条件を示す説明図。
【図５】従来例における，金属複合焼結体の焼結時の収
縮状態を示す説明図。
縮状態を示す説明図。
１．．．金属複合焼結体， １０．．．複合成形体， １１．．．第１成形体， １２．．．第２成形体，
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三村 栄二 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 4K018 BA17 BB04 CA30 JA09 KA53
Claims (5)
- 【請求項１】 金属粉末とバインダとを混合させた成形
材料を型内に射出成形する金属粉末射出成形法により成
形した異種の第１成形体および第２成形体を一体化して
なる複合成形体を作製する成形工程を行い，次いで該複
合成形体から上記第１成形体および第２成形体に含まれ
るバインダの大部分を除去する脱脂工程を行い，次いで
上記複合成形体を焼結させる焼結工程を行って金属複合
焼結体を製造する方法において，上記第１成形体と第２
成形体とは，上記焼結工程における最終収縮率の差が３
％以下であって，かつ，収縮が５０％完了する温度の差
が１００℃以内であることを特徴とする金属複合焼結体
の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１において，上記第１成形体と第
２成形体における上記収縮が５０％完了する温度の差を
調整するに当たっては，上記成形体のうち収縮の進行が
早い方の成形体に含有される金属粉末の粒径の大径化，
或いは，収縮の進行が遅い方の成形体に含有される金属
粉末の粒径の小径化，の少なくとも一方を行うことを特
徴とする金属複合焼結体の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１において，上記第１成形体と第
２成形体における上記収縮が５０％完了する温度の差を
調整するに当たっては，上記成形体のうち収縮の進行が
早い方の成形体に含有させる金属粉末の一部を該金属粉
末よりも収縮の進行が遅い１種又は２種以上の異種金属
よりなる金属粉末に置換すること，或いは，収縮の進行
が遅い方の成形体に含有させる金属粉末の一部を該金属
粉末よりも収縮の進行が早い１種又は２種以上の異種金
属よりなる金属粉末に置換すること，の少なくとも一方
を行うことを特徴とする金属複合焼結体の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１において，請求項１において，
上記第１成形体と第２成形体における上記収縮が５０％
完了する温度の差を調整するに当たっては，上記成形体
のうち収縮の進行が早い方の成形体に含有させる金属粉
末の一部を該金属粉末よりも粒径が大きい金属粉末に置
換すること，或いは，収縮の進行が遅い方の成形体に含
有させる金属粉末の一部を該金属粉末よりも粒径が小さ
い金属粉末に置換すること，の少なくとも一方を行うこ
とを特徴とする金属複合焼結体の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項において，
上記第１成形体と第２成形体とは，互いに共通の元素を
少なくとも１つ以上含有していることを特徴とする金属
複合焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32238799A JP2001140002A (ja) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | 金属複合焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32238799A JP2001140002A (ja) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | 金属複合焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001140002A true JP2001140002A (ja) | 2001-05-22 |
Family
ID=18143103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32238799A Pending JP2001140002A (ja) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | 金属複合焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001140002A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008160989A (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Canon Inc | 超音波モータ |
| JP2009299106A (ja) * | 2008-06-11 | 2009-12-24 | Seiko Epson Corp | 複合焼結体の製造方法および複合焼結体 |
| WO2018097188A1 (ja) * | 2016-11-22 | 2018-05-31 | 大阪冶金興業株式会社 | 金属粉末射出成形方法 |
-
1999
- 1999-11-12 JP JP32238799A patent/JP2001140002A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008160989A (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Canon Inc | 超音波モータ |
| JP2009299106A (ja) * | 2008-06-11 | 2009-12-24 | Seiko Epson Corp | 複合焼結体の製造方法および複合焼結体 |
| WO2018097188A1 (ja) * | 2016-11-22 | 2018-05-31 | 大阪冶金興業株式会社 | 金属粉末射出成形方法 |
| US11040396B2 (en) | 2016-11-22 | 2021-06-22 | Osaka Yakin Kogyo Co., Ltd. | Method for metal powder injection molding |
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