JP2002371303A - 模様を有する焼結物およびその作製方法 - Google Patents
模様を有する焼結物およびその作製方法Info
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Abstract
きさの少なくとも一を異にする少なくとも1種の粉末状
もしくは塊状の金属および/または耐熱性素材とをバイ
ンダーの非存在下に焼結させてなる焼結物であって、該
金属粉末と該金属および/または耐熱性素材とによって
模様が形成されている焼結物ならびにその作製方法を提
供する。 【効果】 表面に微細な凹凸を有さず、光沢等の視覚特
性に優れた、模様を有する焼結物を得ることができる。
Description
その作製方法に関する。特に表面に模様を有する金属焼
結物およびその作製方法に関する。
ては、金属粉末含有可塑性組成物がある。これはいわゆ
る金属粘土と呼ばれるものであり、予めいくつかの着色
金属を混合し、さらに射出成形等をすることを可能とす
るための可塑化原料として水溶性セルロース等のバイン
ダーを含有するものである。
する金属粉末含有可塑性組成物を使用して焼結物を作製
した場合、焼結時の加熱によってバインダーが揮発し、
焼結後にバインダーが取り除かれた後に大幅な寸法およ
び/または形状の変化を生じる上、微細な凹凸が焼結物
の表面上に残る。このことによって、金属粉末含有可塑
性組成物を使用して作製した焼結物は、光沢等の視覚特
性に優れないものとなった。メダルのような製品を製造
する際に、このような金属粉末含有可塑性組成物を使用
した場合、焼結後の寸法および/または形状の変化が著
しいため、最終製品の一定の寸法および/または形状を
正確に保つことが困難である。
模様を有する金属焼結物を作製するために上記のような
金属粉末含有可塑性組成物を使用せず、従来の方法とは
異なるアプローチによって、バインダーを使用せずに、
模様を有する焼結物を得ることを可能にした。本発明
は、金属粉末と、該金属粉末と色彩、形、大きさの少な
くとも一を異にする少なくとも1種の粉末状もしくは塊
状の金属および/または耐熱性素材とを用い、これを一
般的にメダル製造に用いられているような金型内に充填
してプレスした後焼結することによって、模様を有する
焼結物を得ることに成功した。本発明の焼結物は、バイ
ンダーを用いないことにより焼結物表面上に微細な凹凸
を有さず、従来よりも光沢等の視覚的美しさに優れた、
模様を有する焼結物である。すなわち本発明は以下の通
りである。
形、大きさの少なくとも一を異にする少なくとも1種の
粉末状もしくは塊状の金属および/または耐熱性素材と
をバインダーの非存在下に焼結させてなる焼結物であっ
て、該金属粉末と該金属および/または耐熱性素材とに
よって模様が形成されている焼結物。 (2)模様が層状、マーブル状、または4分割状であ
る、上記(1)記載の焼結物。 (3)耐熱性素材がセラミックまたはダイヤモンドであ
る、上記(1)または(2)記載の焼結物。 (4)金属粉末と、該金属粉末と色彩、形、大きさの少
なくとも一を異にする少なくとも1種の粉末状もしくは
塊状の金属および/または耐熱性素材を、バインダー非
存在下、模様が形成されるように順次金型に投入するか
または金型に投入した後で模様が形成されるように混ぜ
合わせて、プレスし、焼結する、模様を有する焼結物を
作製する方法。 (5)耐熱性素材がセラミックまたはダイヤモンドであ
る、上記(4)記載の方法。
彩、形、大きさの少なくとも一を異にする少なくとも1
種の粉末状もしくは塊状の金属および/または耐熱性素
材とをバインダーの非存在下に焼結させてなる焼結物で
あって、該金属粉末と該金属および/または耐熱性素材
とによって模様が形成されている焼結物ならびにその作
製方法を提供する。
とができるが、中でも最終製品の一定の寸法および形状
を保つことが必要な製品(例えば、メダル、コイン等)
を作製するのに有用である。
めに用いられる材料としては、金属粉末および耐熱性素
材が挙げられる。本明細書において「金属」とは、焼結
可能な同一元素からなる金属、ならびにそれらの合金を
意味し、焼結温度等の条件を調整することによって焼結
することが可能なものであれば特に限定されない。用い
られる金属の例としては、金、銀、銅、およびこれらの
合金などが挙げられる。本発明における「耐熱性素材」
としては金属粉末とともに焼結することによって模様を
有する焼結物を作製することができるものであれば特に
限定されないが、「耐熱性素材」には本明細書中上述し
たような「金属」は含まれない。耐熱性素材の例として
は、セラミック、耐熱性プラスチック、宝石類(例え
ば、ダイヤモンド)などを使用することが可能である。
セラミックは、公知のセラミックが利用できる。好まし
いセラミックの例としては、酸化コバルト(例えば、緑
色顔料として七宝釉薬に使用されているような)が挙げ
られる。これらの材料は粉末状であっても塊状であって
もよいが、使用する金属のうち、少なくとも1種の金属
は粉末状であることが必要である。もし粉末状の金属を
全く使用しない場合、プレスを行っても製品が一定の形
状を保つことができない。少なくとも1種の金属が粉末
状であれば、他の材料は粉末状であっても塊状であって
もよいが、粉末状であるのが好ましい。金属および耐熱
性素材を粉末として用いる場合には、そのサイズとして
は、平均粒径が500μm以下、好ましくは、100μ
m以下の球状、異形状または扁平状の粉末が挙げられ
る。また、金属および耐熱性素材を塊として用いる場合
には、そのサイズは、所望する焼結物のサイズ以下のも
のであって、焼結物に模様を形成することが可能なサイ
ズであればよい。
は、当該分野で概して公知の方法が用いられる。その例
としては、例えば、炭化タングステン−コバルト超硬合
金の作製法が挙げられ、この方法は、一般的に、均一に
混合したタングステン粉末とコバルト粉末とを200M
Paでプレス成形し、その後1300℃で焼結する等の
手順により行われる。
なる方法を用いてもよい。この充填方法の選択に依存し
て、ある特定の模様を有する焼結物を作製することがで
きる。本発明の焼結物を作製するためのいくつかの実施
態様を以下に記載する。
有する焼結物を作製することができる。この場合、金型
内に金属粉末と、該金属粉末と色彩、形、大きさの少な
くとも一を異にする少なくとも1種の粉末状もしくは塊
状の金属および/または耐熱性素材を充填し、その充填
した粉末(または塊)を、任意の用具(例えば、指、ま
たは棒や攪拌翼等)を用いての攪拌・混合等により、手
動または自動で適当に混合する。次いで、これを当該分
野で公知のプレス法を用いて、プレスすることによって
ブランク(焼結する前の物品)を得る。次いで、このブ
ランクを、電気炉等を用いて焼結することによって、マ
ーブル模様を有する焼結物を得ることができる。また表
面に光沢を出すために、この焼結物をさらに金属研磨に
一般に用いられている研磨剤を使用して、研磨すること
も可能である。従来の金属粉末含有可塑性組成物を用い
て本発明の焼結物に類似のものを作製しようとした場
合、金属光沢を得るために光沢剤の塗布または表面の研
磨を行う必要があるが、表面を研磨しようとした場合、
金属粉末含有可塑性組成物により作製した焼結物は表面
がぼろぼろになってしまうため、表面の研磨を行うこと
は実際には不可能である。
異なる金属がある角度おきに入れ替わる模様、例えば、
色彩の異なる金属が90度おきに入れ替わる4分割状の
模様を有する焼結物を作製することができる。例えば4
分割状の模様を有する焼結物を作製する場合、金属板を
十字に組み合わせた仕切り板等の適当な金属粉充填用治
具を使用する。金属粉充填用治具によって4分割された
金型のスペースに、例えば、色彩の異なる金属粉末(こ
の場合、2色から4色の金属粉末)を充填し、これを当
該分野で公知のプレス法を用いてプレスすることによっ
てブランクを作製する。次いで、このブランクを、電気
炉等を用いて焼結することによって、4分割状の模様を
有する焼結物を得ることができる。各分割部分がさらに
模様を有するように、各部分を形成する金属粉末に、該
金属粉末と色彩、形、大きさの少なくとも一を異にする
少なくとも1種の粉末状もしくは塊状の金属および/ま
たは耐熱性素材を予め混合しておいてもよい。これによ
り分割模様中にさらに細かな模様を有する焼結物を作製
することが可能となる。
構造状模様を有する焼結物を作製することができる。こ
の場合には、特別な金属粉充填用の治具を使用する必要
はない。層状の模様を作製し得る任意の方法が本方法に
おいて使用できる。例えば、多層構造状模様を有する焼
結物を作製する場合には以下のようにして作製すること
ができる。金属粉末を金型に充填し当該分野で公知のプ
レス法を用いてプレスして第1層を作製し、次いで、そ
の上にさらに該金属粉末と色彩、形、大きさの少なくと
も一を異にする金属粉末を充填し同様にプレスして第2
層を作製し、さらに、この作業工程を所望の数の層がで
きるまで繰り返すことによって、多層構造状模様を有す
るブランクを得る。このブランクを、電気炉等を使用し
て焼結することによって多層構造状模様を有する焼結物
を得ることができる。各層がさらに模様を有するよう
に、各層を形成する金属粉末に、該金属粉末と色彩、
形、大きさの少なくとも一を異にする少なくとも1種の
粉末状もしくは塊状の金属および/または耐熱性素材を
予め混合しておいてもよい。これにより各層にさらに細
かな模様を有する焼結物を作製することが可能となる。
このような方法によって、例えば、横から見た場合に、
層状の模様を有する焼結物を作製することができる。
本実施例は本発明の1実施態様を例示するものにすぎ
ず、本発明はこれらに何ら限定されない。
を直径25mm厚さ10mm程度のメダル製造用金型内
にそれぞれ金型容量の半量ずつ充填した後、指で軽くか
き混ぜてから粉末成形プレス(SX−40;(株)玉川
マシナリー製)を用いて約200kNの荷重でプレスし
た。これにより、表面および側面がマーブル模様となっ
たブランクを得た。このブランクを電気炉(高速ガス冷
却式横型真空炉(VTTCK−224T);石川島播磨
重工業(株)製)において、700℃で1時間程度加熱
して焼結した。この焼結物をメダル用刻印でプレスし、
マーブル模様を有する焼結メダルを得た。
程度の金型内に金型容量の半量充填してから実施例1と
同様の装置を用いて約200kNの荷重でプレスし、次
いで、銅粉末(粒径50μm)を残量充填してから再び
約200kNの荷重でプレスすることにより、表面が銀
で裏面が銅のブランクを得た。この操作を3回以上繰り
返すことにより、多層構造のブランクを得た。このブラ
ンクを実施例1と同様の電気炉において、700℃で1
時間程度加熱して焼結した。焼結物をメダル用刻印でプ
レスして、多層構造状模様を有する焼結メダルを得た。
用治具として金属板を十字に組み合わせた仕切り板を用
いて4つのスペースに分割した。銀粉末(粒径100μ
m)をそのうちの対角に位置する2つのスペースに充填
し、次いで残りの2つのスペースに銅粉末(粒径50μ
m)を充填した。金属粉充填用治具を取り除き、実施例
1と同様の装置を用いて約200kNの荷重でプレスす
ることにより4分割状の模様を有するブランクを得た。
このブランクを実施例1と同様の電気炉において、70
0℃で1時間程度加熱して焼結した。焼結物をメダル用
刻印でプレスして、4分割状の模様を有する焼結メダル
を得た。
ルの作製 実施例1における銀粉末の代わりに酸化コバルト粉末
(粒径100μm)を使用する以外は、実施例1に記載
のものと同じ条件で、セラミック粉末と銅粉末との焼結
メダルを得た。
または一辺が2mmの正方形の板状のもの)を使用する
以外は、実施例1に記載のものと同じ条件で、銀塊と銅
粉末との焼結メダルを得た。
の作製 実施例1の銀粉末の代わりに酸化コバルト塊(直径2m
mの円板状または一辺が2mmの正方形の板状のもの)
を使用する以外は、実施例1に記載のものと同じ条件
で、セラミック塊と銅粉末との焼結メダルを得た。
100μm)を用い実施例1に記載のものと類似の手順
で、ダイヤモンド粉末と銀粉末との焼結メダルを得た。
覚特性に優れた、模様を有する焼結物を得ることができ
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 金属粉末と、該金属粉末と色彩、形、大
きさの少なくとも一を異にする少なくとも1種の粉末状
もしくは塊状の金属および/または耐熱性素材とをバイ
ンダーの非存在下に焼結させてなる焼結物であって、該
金属粉末と該金属および/または耐熱性素材とによって
模様が形成されている焼結物。 - 【請求項2】 模様が層状、マーブル状、または4分割
状である、請求項1記載の焼結物。 - 【請求項3】 耐熱性素材がセラミックまたはダイヤモ
ンドである、請求項1または2記載の焼結物。 - 【請求項4】 金属粉末と、該金属粉末と色彩、形、大
きさの少なくとも一を異にする少なくとも1種の粉末状
もしくは塊状の金属および/または耐熱性素材を、バイ
ンダー非存在下、模様が形成されるように順次金型に投
入するかまたは金型に投入した後で模様が形成されるよ
うに混ぜ合わせて、プレスし、焼結する、模様を有する
焼結物を作製する方法。 - 【請求項5】 耐熱性素材がセラミックまたはダイヤモ
ンドである、請求項4記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001184021A JP2002371303A (ja) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | 模様を有する焼結物およびその作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001184021A JP2002371303A (ja) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | 模様を有する焼結物およびその作製方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002371303A true JP2002371303A (ja) | 2002-12-26 |
Family
ID=19023859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001184021A Pending JP2002371303A (ja) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | 模様を有する焼結物およびその作製方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002371303A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2006038743A1 (ja) * | 2005-06-02 | 2008-05-15 | メタルテック株式会社 | 金属部含有物品、コインおよびその製造方法 |
JP2008136862A (ja) * | 2006-11-09 | 2008-06-19 | Aida Kagaku Kogyo Kk | 貴金属装飾品の製造方法、及び貴金属装飾品 |
US12065722B2 (en) | 2018-11-16 | 2024-08-20 | The Swatch Group Research And Development Ltd | Metal matrix composite material and method of manufacturing same |
-
2001
- 2001-06-18 JP JP2001184021A patent/JP2002371303A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2006038743A1 (ja) * | 2005-06-02 | 2008-05-15 | メタルテック株式会社 | 金属部含有物品、コインおよびその製造方法 |
JP2008136862A (ja) * | 2006-11-09 | 2008-06-19 | Aida Kagaku Kogyo Kk | 貴金属装飾品の製造方法、及び貴金属装飾品 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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