JP2003507572A - 電気加熱用成形体の製造方法及びその方法により製造された加熱用成形体 - Google Patents

電気加熱用成形体の製造方法及びその方法により製造された加熱用成形体

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Abstract

(57)【要約】 加熱するための成形体、例えば電気密封用ジョーのための成形体を、本発明により、粉末金属材料を型中でコンパクトにし、緻密化し、又は固化することを含む方法により製造する。型（６）には、先ず粉末材料（１０）を供給し、それをコンパクトにすることの外、含浸溶液（１２）で処理する。然る後、成形体（２）を加熱して溶液を乾燥し、粉末材料を焼結する。この方法は、優れた熱伝導性を有する緻密な成形体を与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、粉末金属材料のコンパクト化及び緻密化、又は固化により電気加熱
用成形体(body)を製造する方法に関する。本発明は、その方法によって製造され
た金属粉末からなる加熱目的のための成形体にも関する。
【０００２】 （背景技術） 加熱目的のための成形体、例えば、種々の型の密封又は溶接用ジョー(jaw)が
、数多くの異なった工業分野でいつも用いられている。就中、包装工業では、特
に外側層が熱可塑性、即ち、熱密封性材料からなる包装用積層体からなる包装用
容器の製造では、このように異なった種類の材料を電気加熱するための成形体が
用いられている。この種の包装用積層体は、例えば、種々の飲料、例えば、ジュ
ース又はミルクのための包装容器を製造するために用いられている。これらの包
装容器は、熱可塑性材料を折り、熱密封することにより製造されている。熱密封
手順は、２枚以上の包装用積層体層を希望の密封領域内に入れ、密封用ジョーを
利用して互いに押し付け、そのジョーの少なくとも一方が電気伝導体を有し、そ
れによって材料の加熱及び熱密封を行うような手順になっている。包装用積層体
層の圧搾に関連して、互いに重ね合わせた外側熱可塑性層を軟化温度まで加熱し
て一緒に部分的に融着させるようにその密封用ジョーを作動させる。或る冷却時
間後、密封用領域内の積層体層を耐久性のある気密な密封接合部、即ち、継ぎ目
の所で互いに密封し、密封用ジョーをもう一度互いに離し、密封された積層体を
取り出し、新しい未だ密封されていない積層体部分と入れ替える。最近設計され
た包装充填機械では、包装用容器の製造は高速度で行われ、そのため必要になる
大きな密封速度は、二つの連続する密封操作の間の時間間隔では密封用ジョーの
充分な冷却を確実に与えることが困難になっている。密封用ジョーが互いに離れ
る前に融着熱可塑性層の充分な冷却を妨げる程、密封用ジョーが熱くならないよ
うにするために、密封用ジョーの冷却が必要になっている。通常これは、電気伝
導性加熱帯又はコイルの外に、冷却剤流体、通常水を通すための導管を密封用ジ
ョーに取付けることにより行われている。当然このことは、密封用ジョー専用機
の製造及び全包装及び充填機の両方の製造を一層複雑なものにしている。
【０００３】 例えば、熱可塑性包装用材料の密封に関連して電気加熱のための密封用ジョー
は、多数の異なったやり方で、複数の異なった形状及び異なった設計及び構造で
製造されている。この種の密封用ジョーに共通の必要条件は、それらが高度の形
状精度、荷重に対する大きな耐久性、及び良好な熱伝導性を示さなければならな
いことである。更に、密封用ジョーが比較的複数な形状を示すことも屡々必要に
なるので、今日密封用ジョーは最近の方法及び技術を用い、例えば、粉末金属材
料をコンパクトにし、次に焼結することにより屡々製造されている。この技術は
それ自体よく知られており、簡単に述べると、適当なプレス型に粉末金属材料を
充填し、その材料を希望の程度までコンパクトにし、次に熱処理又は焼結して粉
末金属材料を一緒に結合し、固体で形状の安定した成形体を形成することからな
る。電気加熱に必要な伝導体は、金属粉末の前に型の中に入れておいてもよく、
それ自身が例えば銅の非絶縁金属粒子の形の粉末金属材料からなっているか、又
は密封用ジョーの成形体中に与えられた溝の中に入れられていてもよい。この分
野についての一層詳しい情報については、欧州特許ＥＰ６８７，２１５明細書を
参照されたい。
【０００４】 粉末金属材料からなる成形体の製造では、このように型の中で金属粉末のコン
パクト化が行われる。しかし、極めて大きな圧力にも拘わらず、粉末金属粒子が
完全に一緒に融合するか、又は型中に存在する空間を完全に充填し尽くさせるよ
うな程度まで材料をコンパクトにすることは不可能である。実際、粒子間に大小
様々の空気の入った空洞又は気孔が最終的に常に生じ、そのことは、例えば製造
された成形体を熱密封用ジョーの一部分として用いたい場合、取り込まれた空気
が絶縁体として働きその成形体を通る熱の放散を妨げるため大きな欠点になるこ
とが判明している。その結果、過剰の熱の除去及び周囲の環境への熱の放射も妨
げられ、従って、粉末金属材料の成形体を用いた密封用ジョーは、長い時間集中
的に使用されている間に、一層均一な材料から製造された密封用ジョー中の成形
体よりも一層高いレベルまで加熱される傾向を示す。これに関連して、一層詳し
い情報についてはＰＣＴ ＷＯ ９７／１４５４７を参照されたい。既知の技術
では、工夫されている点として、空気が入った空洞をプラスチック材料（エポキ
シ重合体）で置き換えることを行なっているが、この技術は限定された分野でし
か利用できず、熱密封用ジョーのための成形体に関連させるのは余り適切ではな
い。なぜなら、プラスチックは、そのような成形体が包装及び充填機械での連続
的操作に関連して曝される比較的高い温度に耐えることはできないからである。
【０００５】 従って、粉末金属材料からなる成形体を製造するために、粉末金属粒子の間に
存在する気孔が熱伝導性耐熱性材料で満たされている成形体を製造する方法を実
現させる一般的必要性が、序論で述べた技術分野で存在する。
【０００６】 （本発明の目的−方法） 本発明の一つの目的は、粉末金属材料から電気加熱のための成形体を製造する
方法において、粉末金属粒子間に生ずる気孔を、熱伝導性、耐熱性、硬質、及び
形状的に抵抗性のある材料で充填することを可能にする方法を実現することにあ
る。
【０００７】 本発明の別の目的は、気孔が充填される程度を選択することを可能にする、上
で概略述べた種類の方法を実現することにある。
【０００８】 本発明の更に別な目的は、電気加熱のための成形体、即ち、予め製造された部
品又はそのような部品のための空間を有する成形体の製造で用いることができる
方法を実現することにある。
【０００９】 本発明の更に別な目的は、序論で示した種類の方法で、金属粉末から製造され
た成形体に、電気加熱のための密封用ジョーで用いるのに特に適した性質を有す
る均質緻密化又は固化材料を与えることを、総合的及び効果的やり方で可能にす
る方法を実現することにある。
【００１０】 （解決法） 上記及び他の目的は、本発明により達成され、その場合、序論で記載した種類
の方法には、粉末材料を型へ導入し、金属酸化物へ転化することができる含浸溶
液も添加し、然る後、含浸溶液を乾燥させるのに及び酸化物を粉末金属材料に結
合するのに必要な温度まで成形体を加熱することからなる特徴が与えられている
。
【００１１】 本発明による方法の好ましい態様には、更に特許請求の範囲の従属項２〜１３
に記載した特徴が与えられている。
【００１２】 （本発明の目的−成形体） 本発明は、加熱目的のための成形体で、本発明による方法に従い、優れた熱伝
導性を有する金属粉末材料を含有する成形体を実現することをその目的とする。
【００１３】 本発明の更に別の目的は、加熱目的のための成形体で、電気加熱を目的とする
密封用ジョーで用いるのに非常に適した優れた熱伝導性及びそのような形状固化
及び強度を有する成形体を実現することにある。
【００１４】 本発明の更に別な目的は、電気絶縁性を有する、上で概略述べた種類の成形体
を実現することにある。
【００１５】 本発明の更に別な目的は、上で概略述べた種類の成形体で、電気伝導性部品を
伴った成形体を実現することにある。
【００１６】 （解決法） 上記及び他の目的は本発明に従って達成され、その場合序論で述べた種類の成
形体には、３００μｍより小さい粒径を持つ粉末金属鉄材料を含有し、それら粒
径の間に位置するセラミック材料を含有する特徴が与えられている。
【００１７】 本発明による成形体の好ましい態様は、更に特許請求の範囲の従属項１５〜２
１に記載したような特徴が与えられている。
【００１８】 （長所） 本発明による方法及び成形体の結果として、合理的なやり方で、例えば、熱密
封用ジョーで用いるための成形体で、熱に対し優れた伝導性を有するが、電流に
対する伝導性が悪い成形体を製造することを可能にする方法及び装置が実現され
る。それにより最近の包装及び充填機械で迅速な反復熱密封でこれまで問題を起
こしていた熱蓄積の問題は解消される。この製造方法により、熱伝導性セラミッ
ク材料で成形体中の気孔を希望する程度まで充填することが可能になる。更にこ
の方法は、製造過程の希望の段階で電気伝導体又はコイルをその成形体に与える
ことができる。製造後、その成形体は希望の形状精度及び形状安定性を有し、場
合により更に加工又は予め製造された別の部品の取付けを行うことができる。
【００１９】 次に、本発明による方法及び得られる成形体の両方の好ましい態様を、特に図
面を参照して下に一層詳細に記述するが、それら図面は本発明の理解に必須の部
分だけを示している。
【００２０】 （好ましい態様についての記述） 図１Ａ〜１Ｅに例示した本発明による製造方法の好ましい態様は、電気的に非
伝導性で、熱的に伝導性の材料からなる形状が安定な明確な輪郭を持つ成形体を
生成させる結果を与え、その成形体は種々の技術分野に関連する多くの目的物の
一部、例えば、加熱目的のための種々の型のジョーを構成する。本発明の場合、
電気加熱を目的とした成形体に関し、特にその製造を記述するが、その成形体は
、例えば、熱可塑性材料を熱密封するための電気伝導体が配備された密封用ジョ
ーの基本部品を構成する。この型の密封用ジョーは、特に積層プラスチック／紙
材料からなる飲料包装体の製造で用いられており、その積層体は熱可塑性材料の
外側層を有し、その結果、それ自身又は他のもの、好ましくは開口用構造等のよ
うな熱可塑性目的物へ密封することができる。実用的用途のこれらの分野では、
密封用ジョーの基本部品として用いられている成形体は電気伝導性を欠いている
が、それにも拘わらず良好な熱伝導体であることが特に重要である。密封用ジョ
ーで用いられる成形体は、圧力及び振動に耐えることができなければならず、優
れた形状抵抗性も持たなければならないので、粉末冶金法（所謂焼結金属）を用
いてそのような成形体を製造することが特に適切であることが判明している。し
かし、この技術は、基本的にはよく知られており、従って、それに関連して詳細
に記述しなくてもよいであろう。その技術は、形状が安定な機械的に強い成形体
を与え、その成形体は、選択された金属粉末の性質（金属の種類、絶縁又は非絶
縁粒子、粒径等）及び密度により、優れた電気伝導性を有し、或は総合的絶縁性
として良好な性質を有する成形体を与える結果になる。しかし、金属粉末冶金法
により製造された成形体は、全て多かれ少なかれ個々の金属粉末粒子の間に多か
れ少なかれ大きな間隙又は気孔を示す。その成形体の熱伝導性を最大にするため
、金属粉末粒子を緻密に詰め、その成形体が大きな密度を持つようにした場合で
も、依然として気孔が存在し、その成形体の熱伝導性に悪い影響を与える。例え
ば、エポキシ樹脂のようなプラスチック材料を補充してそれら間隙又は気孔を充
填することが当分野では知られているが、比較的高い温度でその成形体を用いな
ければならない場合、成形体中の充填剤として用いたプラスチック材料が上昇さ
せた温度の影響を受け、溶融する可能性があり、それは勿論許容できない。本発
明による方法は、耐熱性で形状が安定な容易に取扱いできる充填材料で、更に或
る熱伝導性を示し、電気的に絶縁性である材料、即ち、セラミック材料を利用し
て成形体の気孔を制御充填することが、希望する程度まで可能になる技術を記述
する。好ましい方法の第一の態様を下に記述する。
【００２１】 図１Ａ〜１Ｄは、図２に例示した密封用ジョー３のための成形体２を製造する
ための半型１を示している。密封用ジョーは、成形体２の外に電気伝導体又はコ
イル４も有し、それはＵ字形をしており、好ましくは成形体２の長手方向にその
直線部分を延ばしているのが好ましく、その両端の所で電源に接続することがで
きる。導体４は、密封用ジョー３の作動表面５と直接共動するように配置されて
いるのが好ましい。作動表面は研磨した表面であるのが好ましく、作動表面の一
部は成形体２中に埋め込まれた導体４からなる。作動表面５は、一つ以上の適当
な種類の絶縁層（図２では見ることはできない）で被覆することも可能である。
【００２２】 図１に示した半型１は、長い型６を有し、それは成形体２の形状及び大きさに
適合する。上半型７は、ラム工具として働き、矢印８（図１Ａ）により示した方
向に従い、半型１から離れた上方位置と、上半型７が下へ降りて下半型１の型６
中へ部分的に入った時の下方位置との間で垂直に往復運動する。図１Ａは、充填
部材９がどのように型６の底に入れられているかも示している。充填部材９は、
出来れば伝導性４からなっており、そのことについては下で一層詳細に記述する
。成形体に統合される停止具、管等のような他の部品は、型６の前方に配置され
、それに固定されていてもよい。
【００２３】 図１Ｂは、型１がどのように粉末材料１０（金属粉末）で部分的に充填されて
いる（図１Ａ、充填用パイプ１７による）かを示し、更に矢印１１で示したよう
に、型６の下方領域中で粉末材料１０をコンパクトにするために上半型７がどの
ように下方へ移動するかも示している。
【００２４】 図１Ｃは、第二材料、例えば、含浸溶液１２がどのように型６に供給されるか
を模式的に例示している。模式的に示されたダクト１３は、既知の型のある程度
の真空源（図示されていない）に結合することができる。
【００２５】 図１Ｄは、半型１中に位置する成形体２が加熱装置１６によってどのように加
熱されるかを示しており、その加熱装置には、例えば、電気抵抗素子１５又は他
のそれ自体既知の加熱装置が含まれるであろう。周囲を取り巻く熱絶縁シールド
１４が配備されているのも好ましい。
【００２６】 図１Ｅは、恐らく第二材料（図１Ｃによる）がもう一度（１回以上、通常数回
繰り返される）供給された後、コンパクトにされた成形体２がどのように機械的
に持ち上げられ、加熱素子１５を利用して付加的処理又は最終的硬化にかけられ
るかを例示している。勿論他のそれ自体既知の型の加熱装置は、成形体２を取扱
うための機械的又は空圧型の種々の別の異なった装置と同様、成形体２を形成す
る成分の取扱い／導入及び関連する温度の感知及び調節を行うことができる。金
属粉末技術内で標準的なものから逸脱したこれらの部分に関してのみ、一層詳細
な情報が下に与えられであろう。それ以外は、当業者に既知のこの分野内の技術
を参照されたい。
【００２７】 本発明による方法の第一の好ましい態様を、密封用ジョー３のための成形体２
を製造するために用いた場合、充填部材９として働く予め製造された伝導体４を
、先ず型６の底に置く。できれば伝導体４は半型１に対し希望する位置に或る適
当なやり方で固定し、後の処理段階で影響を受けたりずれたりしないようにする
。この配置で、ラムとして働く上の半型７は、型６に上から自由落下することが
できる上方位置にあり、然る後、その型に充填剤パイプ１７により粉末金属材料
１０を充填する。粉末材料は、３００μｍより小さい粒径を有する鉄（Ｆｅ）粒
子を含むのが好ましい。一層正確には、粒子は２０〜１５０μｍの平均粒径を有
し、約３５μｍの平均粒径を有する金属鉄粉末を使用するのが好ましい。粒径が
小さくなる程、充填度は高くなり、それは、熱伝導度のような理由から、成形体
中に最大量の金属を含ませることを目的とする場合には適切である。それに対応
して、一層大きい粒子は一層多くの気孔を与えるので、最終成形体中の緻密化剤
の量を最大にする可能性が一層大きくなる。それら粒子は或る形の表面絶縁を示
し、例えば、それらを酸化鉄の薄い表面層で被覆してもよい。この酸化物層は、
各粒子がその周囲を取り巻くものから電気的に絶縁させる結果になり、そのため
後で金属粉末から形成された成形体が電気絶縁性を有するようになる。種々の組
合せで他の種類の粒子を用いてもよく、即ち、希望の性質を最終成形体に与える
ためにセラミック又はダイヤモンドの粒子を用いてもよい。粉末材料１０を型６
中へ希望の水準まで供給したならば、その材料のコンパクト化を、好ましくは上
半型７を駆動して矢印１１（図１Ｂ）によって示されているように下方へ向けた
運動を開始させることにより行う。半型７は、この動きを可能にするため、慣用
的型の原動機、例えば機械的／電気的原動機に接続されているのが好ましい。然
る後、半型７を下方へ予め定められた転換点まで移動させ、それにより型６中に
入っている粉末材料１０の希望のコンパクト化が達成される。半型７のコンパク
ト化作用の一つの別法又は補助として、型６中に入っている金属粉末粒子の希望
の充填又はコンパクト化が得られる程度まで半型１を振動させることも可能であ
る。勿論、これらの方法の組合せを用いることもでき、主要な特徴は単に粉末材
料１０が均質なやり方で希望のコンパクト化度を得ると言うことである。
【００２８】 図１Ｃから明らかなように、型６に、次に含浸溶液１２の形の緻密化剤を供給
し、その溶液を粉末材料１０中へ浸透させる。これは、恐らく、真空ダクト１３
をある程度の真空源に接続し、型６中で相互に接触している個々の金属粒子間に
コンパクト化操作の後でも依然として存在する空洞又は気孔内に或る程度の真空
が生ずるようにすることにより促進することができるであろう。含浸溶液は、（
熱化学的に）金属酸化物へ転化することができる種類の化学物質、例えば、適当
な温度へ加熱した時に酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）に転化する硝酸アルミニウ
ム（ＡｌＮＯ3)と同様、液体、好ましくは水を含有する。結合相として、例えば
、ある種のクロム化合物（Ｃｒ2Ｏ3）、又は他のそれ自体既知の金属酸化物混合
物を用いることもできる。
【００２９】 続く工程（図１Ｄ）では、このようにして形成された成形体２を、依然として
半型１中に入れたまま、乾燥するか、且つ（又は）水の沸騰温度よりも低い温度
へ加熱する操作にかけるが、それは、例えば熱い空気を利用するか、又は素子１
５を利用することにより行うことができる。そのような場合、含浸溶液に含まれ
る水を気化し、その結果後で上昇させた温度で成形体２の気孔中で金属酸化物へ
転化される含浸溶液の残渣だけが残るようにする。然る後、成形体２をもう一度
含浸溶液１２で処理し、好ましくは図１Ｃに例示した手順を繰り返し、即ち、ダ
クト１３をもう一度ある程度の真空源と連通させ、付加的溶液１２を添加し、未
だ充填されていない気孔のような残った部分へ浸透させるようにする。然る後、
新たに乾燥及び蒸発を行い、含浸溶液１２に含有される水を除去する。含浸溶液
による各処理後にその成形体を再加熱し、成形体のこの多段階緻密化工程を、気
孔の大部分が問題の物質で充填されるまで継続する。典型的には、この手順を、
その後希望の緻密化及び充填度が確実に達成されるまで、数回（５〜１０回）繰
り返す。
【００３０】 最後に（図１Ｅ）、成形体２を下半型１から取り出し、一層高い温度への付加
的加熱にかけ（この付加的加熱工程を単に定義するために「焼結」と言う言葉が
用いられている）、それによりその成形体が硬化され、希望の硬度及び形状安定
性を得るのを確実にする。そのような場合に、成形体を２００〜６００℃の温度
に加熱するのが好ましい。その結果、成形体に含有され、互いに近接してコンパ
クトにされた粒子は、可能な含浸溶液からの残留液体の蒸発と同時に互いに永久
的に結合される。典型的には３００℃を越える温度に加熱が行われ、この温度は
約１５分間維持される。この値は密封用ジョーのための成形体の製造に典型的な
ものであるが、勿論必要な加熱時間は成形体の大きさ及び形状に依存する。加熱
時間は、完成成形体全体に亙って均一な加熱が確実に行われるのに充分な長さで
あることが重要である。粉末材料を硬化することを目的とした溶液の液体部分の
蒸発及び加熱操作は、恐らく溶液の乾燥と成形体の硬化が希望の温度、好ましく
は３００℃を越える温度へ上昇させることにより次第に行われるように、連続的
に行なってもよい。これは、セラミック材料の成形体中への希望の浸透及び充填
度が比較的低く、図１Ｃ及び１Ｄの製造段階の反復が不必要な場合に適切になる
。「焼結」は、その言葉の一般的意味では行われず、即ち、金属粉末粒子が拡散
によってのみ互いに接着する程金属粉末を加熱することはないことに注意すべき
である。その代わり、それら粒子の間の結合は、含浸溶液の加熱によって生ずる
セラミック結合によって達成される。
【００３１】 記載した製造方法は、別に製造された異なった型の部品、例えば、電気伝導体
、固定装置、又は他の接続部材に適合させるための予め形成された凹所を有する
成形体を製造するのにも用いることができる。そのような場合には、本発明によ
る方法の第二の態様に従い、適当な形状の多数の充填部材９を型６中へ入れた後
、粉末材料１０を供給する。この場合、充填部材９は、型６と同様に、或る間隙
が与えられていなければならず、即ち、図で実質的に垂直に伸びる表面は傾斜（
典型的には１〜３°）を持たなければならず、それによって、形成された成形体
２を型から取り出すことができ、形成された成形体２から充填部材９を取り外す
ことが可能になる。充填部材によって実現される成形体中の凹所は、後で、その
成形体と予め製造された部品とを配置し、接続するために用いられる。このこと
は成形体の熱処理前、又は後で実施することができ、恐らく成形体及び（又は）
その中に入れた部品の或る付加的処理操作は、慣用的研磨法により実施すること
ができる。この方法は、屡々密封用ジョーの製造で用いられている。なぜなら、
それらは埋め込まれた伝導体、例えば、銅の伝導体を有する滑らかな研磨作動表
面を通常持たなければならないからである。更に、作動表面は、研磨操作後、例
えばセラミック被覆又は或る形態の酸化物の電気絶縁性層が与えられていてもよ
い。
【００３２】 更に別の製造方法として、欧州特許ＥＰ６８７２１５に記載されている方法に
ついて言及することができるが、この場合密封用ジョーは二種類の粉末材料、即
ち、密封用ジョーの成形体を製造するための表面電気絶縁性粒子である材料と、
絶縁されていない電気伝導性粒子、例えば、銅を用いた第二の粉末金属材料とか
ら製造されている。そのような場合には、電気伝導性材料によって成形体中に部
分的に埋め込まれたストランドを形成させ、成形体の作動表面に隣接して伸びる
伝導体を形成し、その伝導体の両端で電気的に接続でき、電源に接続する。その
ような場合、充填部材を入れた型中に金属粉末を導入し、コンパクトにし、然る
後、含浸溶液を添加し、その成形体を加熱して乾燥及び硬化する上記やり方で成
形体を先ず製造する。緻密化剤で、できれば繰り返し処理した後、充填部材によ
り形成された凹所に粉末材料、例えば、絶縁されていない銅粒子を含有する粉末
材料を充填し、それら粒子をコンパクトにし、それ自体既知のやり方で熱処理又
は焼結する。この技術により、例えば不規則な形状又は変化する断面を有する伝
導体を形成することに関し、かなりの自由度を与えることができる。
【００３３】 前に述べたように、加熱密封用ジョーの基本部品を形成するための成形体を製
造する際に、その成形体の材料中の鉄の割合を最大にすることが屡々望ましい。
このことは次のようにして達成するのが好ましい。可能な最小の粒径を持つ粉末
材料を選択し、然る後、関連する型のための理論的最大粒子量を計算する。然る
後、その粉末材料を過剰の水又は含浸溶液と混合し、高い縁を有する型中に注入
する。そうすると、粒子が型の下方領域に次第に沈澱する。その工程は型を振動
させることにより促進してもよい。然る後、過剰の液体を除去し、このようにし
て形成された成形体を、できれば補足的コンパクト化及び含浸を行った後、残留
する過剰の液体を加熱除去し、前に述べた温度へ加熱することにより、その成形
体を硬化する。実際には、この方法は、予め製造された銅材料からなる伝導体が
埋め込まれた密封用ジョーの製造に適していることが判明している。
【００３４】 含浸液体は、処理される特定の成形体の用途により、その成形体に希望の性能
又は性質を与えるように特別に選択された組成物からなり、処理される成形体に
研磨効果又は反対に低い摩擦性を与えるスラリーを形成するための物質又は粒子
（粘土）を含有していてもよい。含浸工程は、成形体を型から取り出した後に行
なってもよく、同様にコンパクト化工程（単数又は複数）を成形工具の外で、別
の方法、例えば、ＨＩＰ（高温アイソスタティックプレス）又はＣＩＰ（低温ア
イソスタティックプレス）処理により行なってもよい。
【００３５】 本発明の方法の結果として、劇的に改良された機械的強度及び増大した耐摩耗
性を有する成形体を製造することができ、それらの性質は、両方共、電気加熱の
ための密封用ジョー中の基本部品としてそれら成形体を用いたい場合には極めて
有利である。予め製造された伝導体を後で入れる凹所を有する成形体を製造する
場合には、その製造方法を、セラミック被覆を使って伝導体の電気絶縁を実現す
るためにも利用することができる。本発明に従い製造された成形体を利用して製
造される型の密封用ジョーは、比較的低い温度で溶融するプラスチック又は他の
材料を含まず、従って、約８００℃程度の極めて高い温度まで用いることができ
る。最後に、セラミック充填材料は比較的良好な熱伝導性も有するので、成形体
の熱伝導性に認め得る程の悪影響を与えることなく、材料の透磁率を調節するの
に用いることができる形成された成形体中の金属の割合を変化させることも、こ
の方法は簡単なやり方で可能にしている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１において、図１Ａ〜図１Ｅは、本発明による成形体の製造方法を、工程毎
に模式的に例示する図である。
【図２】 本発明による成形体を具えたそれ自体既知の密封用ジョーを示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ， ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ， ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 粉末金属材料（１０）のコンパクト化、緻密化、又は固化に
    より電気加熱用成形体（２）を製造する方法において、粉末材料（１０）を型（
    ６）中へ入れ、コンパクトにし、更に金属酸化物へ転化可能な含浸溶液（１２）
    を添加し、然る後、前記含浸溶液（１２）を乾燥するのに及び前記酸化物を前記
    粉末金属材料に結合するのに必要な温度へ前記成形体（２）を加熱することを特
    徴とする電気加熱用成形体の製造方法。
  2. 【請求項２】 粉末材料（１０）を、型（６）へ導入した後、振動によりコ
    ンパクトにする、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 粉末材料（１０）を、型（６）へ導入した後、機械的プレス
    によりコンパクトにする、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 成形体（２）中への含浸溶液（１２）の浸透を、前記成形体
    を或る程度の真空にかけることにより促進する、請求項１〜３のいずれか１項に
    記載の方法。
  5. 【請求項５】 成形体（２）を、第一の期間中に含浸溶液（１２）を供給し
    た後、前記溶液を乾燥するための第一温度へ加熱し、然る後、第二の一層高い温
    度へ加熱して前記含浸溶液の転化により前記成形体を硬化する、請求項１〜４の
    いずれか１項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 含浸溶液の乾燥と、成形体（２）の硬化の両方を、２００〜
    ６００℃の間に前記成形体を加熱する間に連続して行う、請求項１〜４のいずれ
    か１項に記載の方法。
  7. 【請求項７】 予め製造した部品を型中に入れ、然る後、粉末材料（１０）
    を添加する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
  8. 【請求項８】 成形体（２）を、機械的製造後、予め製造された部品に結合
    する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
  9. 【請求項９】 製造段階の一つ以上を繰り返す、請求項１〜６のいずれか１
    項に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 製造された成形体（２）及び（又は）予め製造された部品
    を、後の機械的最終的処理にかける、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法
    。
  11. 【請求項１１】 溶液（１２）が、セラミック材料へ熱転化可能な液体を含
    有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 含浸溶液（１２）が、せいぜい１０μｍの粒径を有するセ
    ラミック粒子を含有する、請求項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 結合剤相として金属酸化物を用いる、請求項１１及び１２
    のいずれか１項に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法に従って製造
    された焼結金属粉末材料を含む加熱目的のための成形体であって、３００μｍよ
    り小さな粒径を持つ粉末金属鉄（Ｆｅ）材料及びそれら粒子間に位置するセラミ
    ック材料を含有することを特徴とする、加熱用成形体。
  15. 【請求項１５】 粒子が２０〜１５０μｍの平均粒径を有する、請求項１４
    に記載の成形体。
  16. 【請求項１６】 金属粉末が３５μｍの平均粒径を有する、請求項１５に記
    載の成形体。
  17. 【請求項１７】 粒子が薄い酸化層で被覆されている、請求項１４〜１６の
    いずれか１項に記載の成形体。
  18. 【請求項１８】 電気伝導体（４）を含有する、請求項１〜１７のいずれか
    １項に記載の成形体。
  19. 【請求項１９】 伝導体（４）が付随して伸びている作動表面（５）を有す
    る、請求項１８に記載の成形体。
  20. 【請求項２０】 伝導体（４）又は作動表面（５）が、外側の絶縁層（セラ
    ミック材料からなる）により覆われている、請求項１９に記載の成形体。
  21. 【請求項２１】 伝導体（４）が、プレスされた非絶縁金属粉末を含む、請
    求項１〜２０のいずれか１項に記載の成形体。
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