JP2001162593A - 金属粉末射出成形体の切断方法 - Google Patents
金属粉末射出成形体の切断方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製品に傷をつけることなく設計通りに切断す
ることができる，金属粉末射出成形体の切断方法を提供
する。 【解決手段】 加熱した切断刃１を用い，切断刃１を金
属粉末射出成形体３における切断しようとする部分に当
接させるとともに切断方向に前進させることにより，金
属粉末射出成形体３の切断を行う。切断刃１は，加熱さ
せる代わりに，振動させてもよい。切断刃１は，金型内
において進退可能に配置されていてもよい。
ることができる，金属粉末射出成形体の切断方法を提供
する。 【解決手段】 加熱した切断刃１を用い，切断刃１を金
属粉末射出成形体３における切断しようとする部分に当
接させるとともに切断方向に前進させることにより，金
属粉末射出成形体３の切断を行う。切断刃１は，加熱さ
せる代わりに，振動させてもよい。切断刃１は，金型内
において進退可能に配置されていてもよい。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は，金属粉末射出成形体の切断方法
に関する。
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）が金属焼結体の製造法と
して利用されている。この方法は，金属粉末をバインダ
と混合させて流動性を持たせて，これを金型のキャビテ
ィ内に射出成形し，得られた金属粉末射出成形体から加
熱等によりバインダの大部分を除去し，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
って所望の製品を得る。
Powder Injection Molding）が金属焼結体の製造法と
して利用されている。この方法は，金属粉末をバインダ
と混合させて流動性を持たせて，これを金型のキャビテ
ィ内に射出成形し，得られた金属粉末射出成形体から加
熱等によりバインダの大部分を除去し，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
って所望の製品を得る。
【０００３】この金属粉末射出成形法では，図３（ａ）
に示すごとく，金型に金属粉末を射出した後に，金属粉
末射出成形体９３のゲート部分９３１を切断刃９１によ
り切断除去する。
に示すごとく，金型に金属粉末を射出した後に，金属粉
末射出成形体９３のゲート部分９３１を切断刃９１によ
り切断除去する。
【０００４】
【解決しようとする課題】しかしながら，上記金属粉末
射出成形体は脆いため，設計通りに切断することができ
ず，ゲート部分９３１が残ったり（図３（ｂ）），製品
部分に傷９３９がついたりする場合がある（図３
（ｃ））。このため，製品に傷がついても問題がない位
置にゲートを配置したり，製品の形状を工夫する必要が
あった。
射出成形体は脆いため，設計通りに切断することができ
ず，ゲート部分９３１が残ったり（図３（ｂ）），製品
部分に傷９３９がついたりする場合がある（図３
（ｃ））。このため，製品に傷がついても問題がない位
置にゲートを配置したり，製品の形状を工夫する必要が
あった。
【０００５】本発明はかかる従来の問題点に鑑み，製品
に傷をつけることなく設計通りに切断することができ
る，金属粉末射出成形体の切断方法を提供しようとする
ものである。
に傷をつけることなく設計通りに切断することができ
る，金属粉末射出成形体の切断方法を提供しようとする
ものである。
【０００６】
【課題の解決手段】請求項１の発明は，金属粉末射出成
形体を切断するにあたって，加熱した切断刃を用い，該
切断刃を上記金属粉末射出成形体における切断しようと
する部分に当接させるとともに切断方向に前進させるこ
とにより，上記金属粉末射出成形体の切断を行うことを
特徴とする金属粉末射出成形体の切断方法である。
形体を切断するにあたって，加熱した切断刃を用い，該
切断刃を上記金属粉末射出成形体における切断しようと
する部分に当接させるとともに切断方向に前進させるこ
とにより，上記金属粉末射出成形体の切断を行うことを
特徴とする金属粉末射出成形体の切断方法である。
【０００７】本発明においては，加熱した切断刃を金属
粉末射出成形体における切断しようとする部分に当接さ
せることにより，切断しようとする部分を局部的に加熱
して，昇温させている。これにより，金属粉末射出成形
体の切断しようとする部分に含まれているバインダーを
軟化させることができる。そのため，切断刃を前進させ
たときのせん断力が小さくなり，切断しようとする部分
を狙い通りに切断することができる。したがって，金属
粉末射出成形体に傷を与えることなく設計通りに切断す
ることができる。
粉末射出成形体における切断しようとする部分に当接さ
せることにより，切断しようとする部分を局部的に加熱
して，昇温させている。これにより，金属粉末射出成形
体の切断しようとする部分に含まれているバインダーを
軟化させることができる。そのため，切断刃を前進させ
たときのせん断力が小さくなり，切断しようとする部分
を狙い通りに切断することができる。したがって，金属
粉末射出成形体に傷を与えることなく設計通りに切断す
ることができる。
【０００８】金属粉末射出成形体とは，金属粉末とバイ
ンダーとの混練物を射出成形したものである。請求項２
の発明のように，上記切断刃は，上記金属粉末射出成形
体に含まれているバインダーを軟化可能な温度に加熱さ
れることが好ましい。これにより，金属粉末射出成形体
に切断刃を前進させたときのせん断力が小さくなり，切
断しようとする部分を正確に切断することができる。
ンダーとの混練物を射出成形したものである。請求項２
の発明のように，上記切断刃は，上記金属粉末射出成形
体に含まれているバインダーを軟化可能な温度に加熱さ
れることが好ましい。これにより，金属粉末射出成形体
に切断刃を前進させたときのせん断力が小さくなり，切
断しようとする部分を正確に切断することができる。
【０００９】上記切断刃の加熱温度は，通常は５０〜２
２０℃の範囲であることが好ましい。５０℃未満の場合
には，金属粉末射出成形体に含まれているバインダーが
軟化しないおそれがあり，２２０℃を超える場合には切
断部周辺も軟化してしまい，金属粉末射出成形体の形状
が変形するおそれがある。切断刃を加熱するにあたって
は，ヒータなどを用いることができる。
２０℃の範囲であることが好ましい。５０℃未満の場合
には，金属粉末射出成形体に含まれているバインダーが
軟化しないおそれがあり，２２０℃を超える場合には切
断部周辺も軟化してしまい，金属粉末射出成形体の形状
が変形するおそれがある。切断刃を加熱するにあたって
は，ヒータなどを用いることができる。
【００１０】請求項３の発明は，金属粉末射出成形体を
切断するにあたって，振動する切断刃を用い，該切断刃
を上記金属粉末射出成形体における切断しようとする部
分に当接させるとともに切断方向に前進させることによ
り，上記金属粉末射出成形体の切断を行うことを特徴と
する金属粉末射出成形体の切断方法である。
切断するにあたって，振動する切断刃を用い，該切断刃
を上記金属粉末射出成形体における切断しようとする部
分に当接させるとともに切断方向に前進させることによ
り，上記金属粉末射出成形体の切断を行うことを特徴と
する金属粉末射出成形体の切断方法である。
【００１１】振動する切断刃を金属粉末射出成形体に当
接すると，その当接部分が切断刃により擦られて摩擦熱
が生じ，局部的に加熱され昇温する。これにより，金属
粉末射出成形体の当接部分に含まれているバインダーを
軟化させることができる。それゆえ，切断に要するせん
断力が小さくなり，切断しようとする部分を狙い通りに
切断することができる。したがって，金属粉末射出成形
体に傷をつけることなく，設計通りに切断することがで
きる。
接すると，その当接部分が切断刃により擦られて摩擦熱
が生じ，局部的に加熱され昇温する。これにより，金属
粉末射出成形体の当接部分に含まれているバインダーを
軟化させることができる。それゆえ，切断に要するせん
断力が小さくなり，切断しようとする部分を狙い通りに
切断することができる。したがって，金属粉末射出成形
体に傷をつけることなく，設計通りに切断することがで
きる。
【００１２】切断刃の振動方向は，どのような方向でも
よく，たとえば切断方向と平行な方向でも垂直な方向で
もよい。切断刃の振動幅は，切断する部位以上に振動す
ればよい。振動させる手段として，たとえば，ソレノイ
ド，圧電素子を用いる方法がある。
よく，たとえば切断方向と平行な方向でも垂直な方向で
もよい。切断刃の振動幅は，切断する部位以上に振動す
ればよい。振動させる手段として，たとえば，ソレノイ
ド，圧電素子を用いる方法がある。
【００１３】請求項４の発明のように，上記切断刃は，
金型内において進退可能に配置されていることであるこ
とが好ましい。この場合，切断刃は，進退可能な金型の
入れ子としてふるまう。射出時には金型のキャビティか
ら切断刃を後退させ，切断時にはキャビティの内部へ前
進させる。これにより，金属粉末射出成形体の射出成形
後に金型内で，ゲート部分，オーバーフロー部分などの
不要部分を切断除去することができ，製造容易となる。
金型内において進退可能に配置されていることであるこ
とが好ましい。この場合，切断刃は，進退可能な金型の
入れ子としてふるまう。射出時には金型のキャビティか
ら切断刃を後退させ，切断時にはキャビティの内部へ前
進させる。これにより，金属粉末射出成形体の射出成形
後に金型内で，ゲート部分，オーバーフロー部分などの
不要部分を切断除去することができ，製造容易となる。
【００１４】請求項５の発明のように，上記金属粉末射
出成形体には複数種のバインダーが含まれており，その
複数種のバインダーの一部を軟化させ，かつ残りのバイ
ンダーを軟化させない温度に上記切断刃を加熱すること
が好ましい。これにより，金属粉末射出成形体の形状を
保持することができる。
出成形体には複数種のバインダーが含まれており，その
複数種のバインダーの一部を軟化させ，かつ残りのバイ
ンダーを軟化させない温度に上記切断刃を加熱すること
が好ましい。これにより，金属粉末射出成形体の形状を
保持することができる。
【００１５】金属粉末射出成形体中のバインダーの軟化
させる量は，金属粉末及びバインダーの総量を基準とし
て，５〜２０ｖｏｌ％であることが望ましい。良好な切
断をするためである。５ｖｏｌ％未満では，軟化するバ
インダー比率が低いと軟化する部分が少ないため，切断
性が低下するおそれがあり，２０ｖｏｌ％を超える場合
には，軟化させる部分が多すぎ，金属粉末射出成形体の
寸法精度が悪くなるなどの不具合が生じるおそれがあ
る。
させる量は，金属粉末及びバインダーの総量を基準とし
て，５〜２０ｖｏｌ％であることが望ましい。良好な切
断をするためである。５ｖｏｌ％未満では，軟化するバ
インダー比率が低いと軟化する部分が少ないため，切断
性が低下するおそれがあり，２０ｖｏｌ％を超える場合
には，軟化させる部分が多すぎ，金属粉末射出成形体の
寸法精度が悪くなるなどの不具合が生じるおそれがあ
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態に係る金属粉末射出成形体の切断方法
について，図１〜図２を用いて説明する。本例において
は，図１に示すごとく，金属粉末射出成形体３を切断す
るにあたって，加熱した切断刃１を用いている。
について，図１〜図２を用いて説明する。本例において
は，図１に示すごとく，金属粉末射出成形体３を切断す
るにあたって，加熱した切断刃１を用いている。
【００１７】金属粉末射出成形体を射出するにあたって
は，図２に示す金型２を用いる。金型２は，成形用のキ
ャビティ２１と，原料供給用のランナー２３と，キャビ
ティ２１とランナー２３との間に設けたゲート２２とを
有する。ゲート２２には，進退可能に切断刃１が配置さ
れている。切断刃１には，図１（ａ）に示すごとく，ヒ
ータ４１が設けられている。ヒーター４１は，電源４１
１と電気的に接続され，電気抵抗により発熱させる方法
と，渦電流を発生させ加熱する方法などがある。
は，図２に示す金型２を用いる。金型２は，成形用のキ
ャビティ２１と，原料供給用のランナー２３と，キャビ
ティ２１とランナー２３との間に設けたゲート２２とを
有する。ゲート２２には，進退可能に切断刃１が配置さ
れている。切断刃１には，図１（ａ）に示すごとく，ヒ
ータ４１が設けられている。ヒーター４１は，電源４１
１と電気的に接続され，電気抵抗により発熱させる方法
と，渦電流を発生させ加熱する方法などがある。
【００１８】電気抵抗により発熱させる方法の具体的手
段としては，抵抗線を切断刃へ直接に巻きつける手段，
熱伝導性の良い，セラミックスあるいは金属などからな
るボビンに抵抗線を巻きつけ該ボビンを切断刃に取り付
ける手段などがある。
段としては，抵抗線を切断刃へ直接に巻きつける手段，
熱伝導性の良い，セラミックスあるいは金属などからな
るボビンに抵抗線を巻きつけ該ボビンを切断刃に取り付
ける手段などがある。
【００１９】渦電流を発生させ加熱する方法の具体的手
段としては，巻線を切断刃に直接に巻きつける手段，ボ
ビンに巻線を巻きつけて該ボビンを切断刃に取り付ける
手段などがある。なお，この場合に用いるボビンは，樹
脂でもよい。
段としては，巻線を切断刃に直接に巻きつける手段，ボ
ビンに巻線を巻きつけて該ボビンを切断刃に取り付ける
手段などがある。なお，この場合に用いるボビンは，樹
脂でもよい。
【００２０】上記金型２のランナー２３に，金属粉末
（例えばＳＵＳ３１６）とバインダーとの混練物を供給
し，キャビティ２１に射出して，金属粉末射出成形体３
を成形する。その後，電源４１１をＯＮにしてヒーター
４１を作動させ，切断刃１を７０〜１００℃に加熱す
る。加熱された切断刃１を，ゲート２２内に前進させ
て，金属粉末射出成形体のゲート部分３１を切断除去す
る。金属粉末射出成形体は，その後，脱脂，焼成して，
焼結体とする。
（例えばＳＵＳ３１６）とバインダーとの混練物を供給
し，キャビティ２１に射出して，金属粉末射出成形体３
を成形する。その後，電源４１１をＯＮにしてヒーター
４１を作動させ，切断刃１を７０〜１００℃に加熱す
る。加熱された切断刃１を，ゲート２２内に前進させ
て，金属粉末射出成形体のゲート部分３１を切断除去す
る。金属粉末射出成形体は，その後，脱脂，焼成して，
焼結体とする。
【００２１】本例においては，金属粉末射出成形体３
を，加熱された切断刃１により切断している。そのた
め，切断しようとする部分が局部的に加熱され昇温す
る。これにより，金属粉末射出成形体のゲート部分３１
に含まれているバインダーが軟化する。それゆえ，せん
断に要するせん断力が小さくなり，ゲート部分３１を設
計通りに切断除去することができる。また，金属粉末射
出成形体に傷をつけることなく，またゲート部分３１の
切残しも生じない。
を，加熱された切断刃１により切断している。そのた
め，切断しようとする部分が局部的に加熱され昇温す
る。これにより，金属粉末射出成形体のゲート部分３１
に含まれているバインダーが軟化する。それゆえ，せん
断に要するせん断力が小さくなり，ゲート部分３１を設
計通りに切断除去することができる。また，金属粉末射
出成形体に傷をつけることなく，またゲート部分３１の
切残しも生じない。
【００２２】実施形態例２ 本例においては，図１（ｂ）に示すごとく，切断刃１を
振動させながら金属粉末射出成形体３を切断している。
切断刃１の加振は，電磁力により発生させる。即ち，切
断刃１の両側面にはソレノイドコイル４２を配置し，ま
た上部はリターンコイル４３を介して支持部４４に固定
する。ソレノイドコイル４２に電流を流すと，電磁力が
切断刃１に加わり，上下方向に振動する。切断刃１は，
実施形態例１と同様に金型のゲートに配置され，金属粉
末射出成形体の射出成形後にゲート部分を切断除去す
る。その他は，実施形態例１と同様である。
振動させながら金属粉末射出成形体３を切断している。
切断刃１の加振は，電磁力により発生させる。即ち，切
断刃１の両側面にはソレノイドコイル４２を配置し，ま
た上部はリターンコイル４３を介して支持部４４に固定
する。ソレノイドコイル４２に電流を流すと，電磁力が
切断刃１に加わり，上下方向に振動する。切断刃１は，
実施形態例１と同様に金型のゲートに配置され，金属粉
末射出成形体の射出成形後にゲート部分を切断除去す
る。その他は，実施形態例１と同様である。
【００２３】本例においては，切断刃を振動させながら
金属粉末射出成形体のゲート部分を切断除去している。
振動する切断刃をゲート部分に当接すると，その当接部
分が切断刃の振動により局部的に加熱され昇温する。こ
のため，当接部分に含まれているバインダーが軟化状態
となる。それゆえ，切断に要するせん断力が小さくな
り，金属粉末射出成形体を設計通りに切断することがで
き，傷や切残しもない。
金属粉末射出成形体のゲート部分を切断除去している。
振動する切断刃をゲート部分に当接すると，その当接部
分が切断刃の振動により局部的に加熱され昇温する。こ
のため，当接部分に含まれているバインダーが軟化状態
となる。それゆえ，切断に要するせん断力が小さくな
り，金属粉末射出成形体を設計通りに切断することがで
き，傷や切残しもない。
【００２４】実施形態例３ 本例においては，切断刃の加振を圧電効果により発生さ
せている。図１（ｃ）に示すごとく，切断刃１には圧電
素子４５が設けられている。圧電素子２５に電流を流す
と，その圧電効果により切断刃１が振動する。振動方向
は，金属粉末射出成形体３に対して水平方向である。そ
の他は，実施形態例２と同様である。本例においては，
実施形態例２と同様の効果を得ることができる。
せている。図１（ｃ）に示すごとく，切断刃１には圧電
素子４５が設けられている。圧電素子２５に電流を流す
と，その圧電効果により切断刃１が振動する。振動方向
は，金属粉末射出成形体３に対して水平方向である。そ
の他は，実施形態例２と同様である。本例においては，
実施形態例２と同様の効果を得ることができる。
【００２５】実施形態例４ 実施形態例１と同様の方法で，表１に示した組成の金属
粉末射出成形体（試料ａ〜ｅ）を切断した。同表中，金
属粉末としては，ＳＵＳ３１６を用いた。表１には，切
断結果の評価及び切断刃の温度も示した。切断結果の評
価は，成形体に変形，切断残しまたは切過ぎの少なくと
もいずれかが生じた場合を×，これらの不具合がない場
合を○として表示した。
粉末射出成形体（試料ａ〜ｅ）を切断した。同表中，金
属粉末としては，ＳＵＳ３１６を用いた。表１には，切
断結果の評価及び切断刃の温度も示した。切断結果の評
価は，成形体に変形，切断残しまたは切過ぎの少なくと
もいずれかが生じた場合を×，これらの不具合がない場
合を○として表示した。
【００２６】同表より知られるように，７０℃ではパラ
フィンワックス（ＰＷ），ステアリン酸（ＳＴ）が軟化
成分であり，１００℃では，パラフィンワックス（Ｐ
Ｗ），ステアリン酸（ＳＴ），エチレン酢酸ビニル共重
合体（ＥＶＡ）が軟化成分となる。試料ｃは，軟化しな
い成分が１０ｖｏｌ％であり，切断部周囲も軟化させて
しまったため，金属粉末射出成形体が変形した。試料ｄ
は，軟化成分が４．４％であるため，切断面が破断状と
なり切断残しが出てしまった。その他は，良好であっ
た。
フィンワックス（ＰＷ），ステアリン酸（ＳＴ）が軟化
成分であり，１００℃では，パラフィンワックス（Ｐ
Ｗ），ステアリン酸（ＳＴ），エチレン酢酸ビニル共重
合体（ＥＶＡ）が軟化成分となる。試料ｃは，軟化しな
い成分が１０ｖｏｌ％であり，切断部周囲も軟化させて
しまったため，金属粉末射出成形体が変形した。試料ｄ
は，軟化成分が４．４％であるため，切断面が破断状と
なり切断残しが出てしまった。その他は，良好であっ
た。
【００２７】
【表１】
【図１】実施形態例１における，金属粉末射出成形体の
切断方法の説明図。
切断方法の説明図。
【図２】実施形態例１における切断刃の加熱方法の説明
図（ａ），及び実施形態例２，３における切断刃の加振
方法の説明図（ｂ），（ｃ）。
図（ａ），及び実施形態例２，３における切断刃の加振
方法の説明図（ｂ），（ｃ）。
【図３】従来例における金属粉末射出成形体の切断方法
の説明図（ａ），及びその問題点の説明図（ｂ），
（ｃ）。
の説明図（ａ），及びその問題点の説明図（ｂ），
（ｃ）。
【符号の説明】 １．．．切断刃， ２１．．．キャビティ， ２２．．．ゲート， ２３．．．ランナー， ３．．．金属粉末射出成形体， ３１．．．ゲート部分， ４１．．．ヒータ， ４２．．．ソレノイドコイル， ４５．．．圧電素子，
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C021 EA04 EA05 EA09 3C039 AA04 AA13 3C051 GG01 4K018 CA30 CA50 DA01
Claims (5)
- 【請求項１】 金属粉末射出成形体を切断するにあたっ
て，加熱した切断刃を用い，該切断刃を上記金属粉末射
出成形体における切断しようとする部分に当接させると
ともに切断方向に前進させることにより，上記金属粉末
射出成形体の切断を行うことを特徴とする金属粉末射出
成形体の切断方法。 - 【請求項２】 請求項１において，上記切断刃は，上記
金属粉末射出成形体に含まれているバインダーを軟化可
能な温度に加熱されることを特徴とする金属粉末射出成
形体の切断方法。 - 【請求項３】 金属粉末射出成形体を切断するにあたっ
て，振動する切断刃を用い，該切断刃を上記金属粉末射
出成形体における切断しようとする部分に当接させると
ともに切断方向に前進させることにより，上記金属粉末
射出成形体の切断を行うことを特徴とする金属粉末射出
成形体の切断方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項において，
上記切断刃は，金型内において進退可能に配置されてい
ることを特徴とする金属粉末射出成形体の切断方法。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項において，
上記金属粉末射出成形体には複数種のバインダーが含ま
れており，その複数種のバインダーの一部を軟化させ，
かつ残りのバインダーを軟化させない温度に上記切断刃
を加熱することを特徴とする金属粉末射出成形体の切断
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34768099A JP2001162593A (ja) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | 金属粉末射出成形体の切断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34768099A JP2001162593A (ja) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | 金属粉末射出成形体の切断方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001162593A true JP2001162593A (ja) | 2001-06-19 |
Family
ID=18391854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34768099A Pending JP2001162593A (ja) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | 金属粉末射出成形体の切断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001162593A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002062503A3 (en) * | 2001-02-02 | 2002-10-17 | Teck Cominco Metals Ltd | A method and apparatus for producing pasted electrode plates with a heated cutting device |
| JP2018532606A (ja) * | 2015-11-09 | 2018-11-08 | シュンク ゾノシステムズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 被切断材を切断するための方法 |
| CN109551040A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-04-02 | 邵阳高华工贸实业有限公司 | 一种飞剪刀具装夹装置 |
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1999
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