JP2004249513A - Method and apparatus for extrusion molding of ceramic sheet - Google Patents

Method and apparatus for extrusion molding of ceramic sheet Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely mold an extremely thin pipe-shaped molded object for use in the highly precise molding of an extremely thin sheet. <P>SOLUTION: A ceramic body is extruded in a pipe shape by an extrusion molding method and the formed pipe-shaped extrudate is cut open axially to be molded into a sheetlike shape. This ceramic sheet extrusion molding method is controlled so as to uniformize the flow rate of the ceramic body flowing to the annular molding region of a die for forming a ceramic molded object in extruding the ceramic body in the pipe shape from the die to extrude the ceramic body. By this constitution, the pipe-shaped ceramic molded object is molded. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セラミックスシートの押し出し成形方法及びその装置、特に例えば燃料電池の電解質やセパレータなどに使用される極薄・高精度のセラミックスシートを押し出し成形方法で製造するその製造方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、燃料電池の研究開発、実用化が盛んに行われており、その燃料電池の部品として、ランタン系材料やジルコニア系材料などの厚みが、0.1〜1.5mm±0.05mmの極めて薄くしかも高精度のセラミックスシートが、その電解質やセパレータなどに使用されてきている。
【0003】
特許文献1に、繊維補強セメントの製造方法として、押し出し成形法によりセメントをパイプ状に押し出すと同時に軸方向に切開し、シート状に広げる技術が開示されている。
【0004】
【特許文献1】
特開昭62−90204号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に開示されている技術は、厚みが20mm程度の極めて厚いセメントのシート状成形方法であり、特許文献1に開示されているシート状成形方法では、例えば燃料電池の電解質やセパレータなどで使用する際に要求されるランタン系材料やジルコニア系材料などの厚みが0.1〜1.5mm±0.05mmの基準を満足するに足る高精度を保ちつつ、しかもうねり、切れ、曲がりのないセラミックスシートを得ることは、困難であった。
【0006】
つまり、特許文献1に開示されたセメントをパイプ状に押し出すと同時に軸方向に切開し、シート状に広げる技法を、そのまま厚みが0.1〜1.5mm±0.05mmの極めて薄いセラミックスシートに転用して製造してみても、図16に示されているように、シート状に広げる前段階のパイプ成形口金51から押し出されるパイプ状のセラミックス成形体52にはうねり53が生じると共に、図示されていないがセラミックスシートに、切れ、曲がりが発生し、燃料電池の電解質やセパレータなどの使用に要求される高精度のセラミックスシートを成形することができなかった。
【0007】
上記セラミックスシートに、うねり、切れ、曲がりが発生する原因を追求した結果、押し出し圧力分布が均一でないことによるものであることが判明し、うねり、切れ、曲がりの発生原因は押し出し流量のバラツキに起因することが解明された。
【0008】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、特許文献1に開示されたセメントをパイプ状に押し出すと同時に軸方向に切開し、シート状に広げる技法に技術的改良を加え、厚みが20mm程度の厚いシートの成形では考慮するには及ばないが、極めて薄いセラミックスシートを製造する際に発生するうねり、切れ、曲がり等の種々の技術的欠陥を克服し、燃料電池の電解質やセパレータなどの使用に要求される厚みが0.1〜1.5mm±0.05mmの高精度を保ちつつ、うねり、切れ、曲がりのないセラミックスシートを連続的に成形することができるセラミックスシートの押し出し成形方法及びその装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
このために、本発明のセラミックスシートの押し出し成形方法は、押し出し成形法によりセラミックス坏土をパイプ状に押し出すと共にその軸方向に切開し、シート状に成形するセラミックスシートの押し出し成形方法において、セラミックス坏土を口金でパイプ状に押し出すに当たって、セラミックス成形体を形成する口金の環状成形部位に流れるセラミックス坏土の流量が均一化して押し出されるように制御されてなり、パイプ状のセラミックス成形体を成形するようにしたことを特徴としている。
【0010】
そして、本発明のセラミックスシートの押し出し成形装置は、セラミックス坏土を所定の厚さのパイプ状の形状に成形する口金を備え、シリンダ内に設けられた押し出し機構でセラミックス坏土を口金に押し出すと共に、口金から射出されるパイプ状のセラミックス成形体をその軸方向に切開し、シート状に成形するセラミックスシートの押し出し成形装置において、シリンダ内に設けられた押し出し機構で押し出される環状成形部位でのセラミックス坏土の押し出し流量を均一化する複数個の押し出し流量調整機構が口金に設けられてなり、パイプ状のセラミックス成形体を成形するようにしたことを特徴としている。
【0011】
また、本発明のセラミックスシートの押し出し成形装置は、セラミックス坏土を所定の厚さのパイプ状の形状に成形する口金を備え、シリンダ内に設けられた押し出し機構でセラミックス坏土を口金に押し出すと共に、口金から射出されるパイプ状のセラミックス成形体をその軸方向に切開し、シート状に成形するセラミックスシートの押し出し成形装置において、シリンダ内に設けられた押し出し機構で押し出される環状成形部位でのセラミックス坏土の押し出し流量を均一化する複数個の押し出し流量調整機構が口金に設けられてなると共に、セラミックス坏土を所定の厚さのパイプ状の形状に成形する成形流路にセラミックス坏土の押し出し圧力を均一化する溜め部が口金に設けられてなり、パイプ状のセラミックス成形体を成形するようにしたことを特徴としている。
【0012】
そして、セラミックスシートの押し出し成形が水平方向で行われる場合には、上記口金は、その射出部に、押し出されるセラミックス成形体を保持する支え冶具を備えている。
【0013】
また、上記支え冶具は、先端部が閉鎖された円筒状のその材質がポーラス材でなり、口金内に設けられた通気穴を介して送られ、ポーラス材の表面から吹き出される空気でセラミックス成形体と支え冶具との摩擦抵抗を低減せしめてもよく、さらにその表面に空気を吹き出す複数個の穴が形成されてなり、当該穴から吹き出される空気で、セラミックス成形体と支え冶具との摩擦抵抗を低減せしめてもよい。
【0014】
セラミックスシートの押し出し成形が水平方向で行われる場合には、上記支え冶具は、その先端部に、セラミックス成形体を連続して切開し、シート状に広げる開き装置を備えている。
【0015】
セラミックスシートの押し出し成形が重力方向で行われる場合には、水平方向のシリンダと口金との間に、セラミックス坏土の押し出し方向を水平方向から重力方向に変える方向変換冶具を備えている。
【0016】
このとき、すなわちセラミックスシートの押し出し成形が重力方向で行われる場合には、上記口金は、その射出部に、セラミックス成形体を連続して切開し、シート状に広げる開き装置を備えている。
【0017】
口金に設けられた押し出し流量調整機構による調整で、セラミックス坏土の押し出し流量が環状成形部位で均一化して押し出されるように制御され、シート状に広げられる前の段階のパイプ状のセラミックス成形体にうねり、切れ、曲がりなどの発生を抑制することができる。開き装置を有するので、高精度の極薄セラミックスシートを連続的に製造することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1は本発明に係るセラミックスシートの押し出し成形装置の主要部分の一実施例構成断面図を示している。
【0019】
同図において、セラミックス坏土1を口金2に押し流す押流し機構3の先端部を構成するシリンダ4は、その内部にスクリュウ5が設けられていて、スクリュウ5の回転によってセラミックス坏土1が口金2側に押し流される。
【0020】
口金2には、フランジ6を有する円柱部7のその軸の先端中心部に窪んだ形態で、円錐体8が形成されている。円錐体8の根元には円錐体8の軸を中心とする同一円上に複数個の裏穴9が穿設され、これらの各裏穴9に連なってセラミックス坏土1をパイプ状のセラミックス成形体10に形成する環状成形部位の環状スリット11が設けられている。複数個の各裏穴9と環状スリット11との連結部分には、押し出し材料の溜め部12が設けられ、成形する際押し出し圧力を均一化するようになっている。この溜め部12は必ずしも設けなくてはならないものではない。そしてこの複数個の各裏穴9と環状スリット11との連結部分や溜め部12については、後程詳しく説明する。
【0021】
口金2のフランジ6は、押流し機構3のシリンダ4に設けられたフランジ13に固着されるようなっている。口金2の押流し機構3と反対側には、環状スリット11から押し出されたパイプ状のセラミックス成形体10の形状が自重で崩れないように、すなわちセラミックス成形体10の形状変形から生じるうねり、切れ、曲がりが生じないように円筒状の支え冶具14が取り付けられている。
【0022】
裏穴9の入口部、すなわち円錐体8の根元には、それぞれの裏穴9に対応して、裏穴9に流入するセラミックス坏土1の坏土量を調整する押し出し流量調整機構15が配設されている。この押し出し流量調整機構15として、上記裏穴9の入口部、すなわち円錐体8の根元位置に穿設されたねじ穴に螺合するネジ16が用いられ、ネジ16を回転することにより裏穴9の入口部を開閉し、裏穴9に流入するセラミックス坏土1の坏土量を微調整することができるようになっている。
【0023】
複数個の各裏穴9に対応してこの押し出し流量調整機構15をそれぞれ設けたことにより、押し出し材料の流動性が部分的に変わっても、裏穴9に流入するセラミックス坏土1の坏土量を調整するネジ16の回転で、環状スリット11から射出される押し出し材料の押し出し速度を環状スリット11全体にわたって均一にすることができ、例えば0.5〜1.5mmの極めて薄い厚みのパイプ状のセラミックス成形体10の成形において、その押し出し速度の不均一さから生じるうねり、曲がり、切れの発生がない成形が可能となる。
【0024】
図2は本発明の押し出し流量調整機構を備えた口金の一実施例組立図を示している。
【0025】
同図において、口金2は、フランジ部材17、流量調整部材18、外径形成部材19及び内径形成部材20を備えると共に、流量調整部材18に螺合され回転自在に設けられたネジ16、そしてシリンダ4のフランジ13に対し上記4つのフランジ部材17、流量調整部材18、外径形成部材19及び内径形成部材20を一体化して取り付けるネジなどを備えて構成される。
【0026】
フランジ部材17は、図1に示されたフランジ6を形成するため略環状形状をなしている。
【0027】
流量調整部材18は、図3の図4におけるAOB断面図、図4の正面図、図5の図4におけるその裏面図に示されているように、中心部に突出した形態で形成された円錐体8とこの円錐体8に連なっている円板部22とを具備した形状を有している。円錐体8の根元には当該円錐体8の軸を中心とする同一円上に複数個、この実施例では18個の裏穴9が穿設され、これらの各裏穴9に対応し、かつ中心部に形成された円錐体8の根元位置にくるようにして、円板部22の円中心から放射状にねじ穴23が、円板部22にそれぞれ設けられている。円錐体8と反対側の円板部22には、上記同一円上に設けられた複数個の各裏穴9と連結する円形の、断面が台形をなす連結溝24が設けられている。この円形の連結溝24と各裏穴9とが連結し連通する位置を連結部分という。また円板部22には嵌合凹部25が設けられると共にその中心部にねじ穴26が切られている。27は取り付けねじ用穴である。
【0028】
外径形成部材19は、図6の正面断面図、図7のその右側面図に示されているように、リング形状を有している。外径形成部材19の中央部に設けられた直径D1の穴28には、図6図示の如くテーパ部29が穴28の全周にわたって形成されている。30は取り付けねじ用穴である。
【0029】
内径形成部材20は、図8の正面断面図、図9のその右側面図に示されているように、直径D2の円形状をなし、中央部に取り付けねじ用穴31が設けられると共に、図3に示された嵌合凹部25と係合し環状スリット11を形成する嵌合凸部32と2つのねじ穴33とを有し、図8図示の如くテーパ部34が外周面全周にわたって形成されている。
【0030】
このような形状を有する4つのフランジ部材17、流量調整部材18、外径形成部材19及び内径形成部材20を一体化して取り付けるネジでシリンダ4のフランジ13に取り付けると、一体化された4つのフランジ部材17、流量調整部材18、外径形成部材19及び内径形成部材20が、図1図示の口金2を構成する。但し流量調整部材18の、断面が台形の連結溝24、外径形成部材19に形成されたテーパ部29及び内径形成部材20に形成されたテーパ部34によって、円板部22の円形の連結溝24と各裏穴9とが連結し連通する連結部分には、図2図示の如く紡錘形状の溜め部12が形成され、また外径形成部材19の中央部に設けられた直径D1の穴28と直径D2の内径形成部材20の外周面とによって、セラミックス成形体10の厚みを決定する環状スリット11が形成される。この説明から明らかなように、内径形成部材20の直径D2を変えることにより、セラミックス成形体10の厚みを自由に設定することができる。
【0031】
図10はパイプ状のセラミックス成形体をシート状に広げる開き冶具の一実施例説明図を示している。
【0032】
開き冶具35は図10図示の形状を備えており、その一端部36は支え冶具14に連結されるようになっている。開き冶具35の一端部36から他端にかけてテーパ状に広がる流線形状部37が形成されている。パイプ状に成形されたセラミックス成形体10が当該開き冶具35に押し出され、カッタ38によって連続的に切り開かれると、テーパ状に広がる流線形状部37によって徐々に広げられ、シート状にまで広げられるようになっている。
【0033】
カッタ38の刃は、極薄のセラミックス成形体を切り開くために、刃先の角度及びセラミックス成形体10に対する設置角度が限定される。すなわち刃先の角度は0.1〜0.3度が望ましく、またセラミックス成形体10に対する設置角度は10〜20度とすることが望ましい。又カッタ38の刃に換え、ピアノ線をセットして切断することもできる。
【0034】
このようにパイプ状からシート状に切り開く際に、セラミックス成形体10は常にテーパ状に広がる流線形状部37に沿った支えとなっており、シートに切り開く形状変形の際に生じる虞のあるうねりや曲がりを防止することもできる。
【0035】
図11は本発明に係るセラミックスシートの押し出し成形装置の主要構成図を用いてセラミックス坏土1がパイプ状のセラミックス成形体を経てシートに成形される工程を簡単に説明する。
【0036】
シリンダ4内のセラミックス坏土1は、スクリュウ5の回転によって口金2側に押し流される。口金2に導入されたセラミックス坏土1は、各押流し機構3を経て対応の裏穴9に入り、溜め部12に一時的に貯蔵され、その後環状スリット11に入り、パイプ状のセラミックス成形体10に形成される。環状スリット11でパイプ状に形成されたセラミックス成形体10は口金2から押し出され、円筒状の支え冶具14に支えられながら更に押し出される。支え冶具14の適宜の位置に配設されているカッタ38によって切り開かれると、次段に設けられている開き冶具35に到達し、開き冶具35のテーパ状に広がる流線形状部37によって徐々に広げられ、シート状にまで広げられる。
【0037】
これらの工程は連続的に行うことができるので、連続したセラミックスシートを製造でき、必要に応じ所望の寸法に自動切断されることにより、正方形及び矩形のシートをも製造することができる。
【0038】
この説明から分かるように、口金2から射出されたセラミックス成形体10は、その形が崩れないように支え冶具14及び開き冶具35で保持されている構成となっている。
【0039】
そして裏穴9の入口部、すなわち円錐体8の根元には、それぞれの裏穴9に対応して、裏穴9に流入するセラミックス坏土1の坏土量を調整する押し出し流量調整機構15が配設されているので、ネジ16を回転することにより裏穴9の入口部を開閉し、裏穴9に流入するセラミックス坏土1の坏土量を微調整することができ、これにより押し出し材料の流動性が部分的に変わっても、環状スリット11から射出される押し出し材料の押し出し速度を環状スリット11の各所全体にわたって均一化すること、すなわちセラミックス坏土1の押し出し圧力分布の差異をなくすことができ、口金2から射出されるパイプ状のセラミックス成形体10にうねり、曲がり、切れのない成形が可能となる。
【0040】
図12は本発明に係るセラミックスシートの押し出し成形装置の他の実施例主要構成図を示している。
【0041】
同図において、図1と同じものは同一の符号が付されており、図1と異なる所は、支え冶具40の材質とその形状、そして口金2に通気穴41が設けられている点である。
【0042】
支え冶具40は先端部が閉鎖された円筒状を有しており、微小な穴を多数備えたポーラス材が用いられている。口金2内に設けられた通気穴41を介して送られてきた空気が、微小な穴を多数備えたポーラス材の支え冶具40内に導入されると、微小な穴を多数備えたポーラス材の表面から吹き出される空気で、セラミックス成形体10と支え冶具40との摩擦抵抗を低減せしめ、セラミックス成形体10が支え冶具40の表面に貼り付くことなくスムースに押し出されることができる。この支え冶具40の表面に貼り付くことのないスムースな押し出しにより、セラミックス成形体10にうねり、曲がりの発生をなくすことができる。
【0043】
図13は支え冶具の他の実施例説明図である。
【0044】
同図において、支え冶具42は、摩擦抵抗を減らすために穴43を設けても良い。また、当該穴43から吹き出される空気で、セラミックス成形体10と支え冶具42との摩擦抵抗を低減せしめ、セラミックス成形体10が支え冶具42の表面に貼り付くことなくスムースに押し出されることができる。この支え冶具42の形状は、図12の支え冶具40と同様に、先端部が閉鎖された円筒状である。この穴43を有する支え冶具42は、図12の支え冶具40と同様のポーラス材の材質を用いてもよく、また一般的な材質のものにも用いられる。また穴43の形状は丸穴の他、細長の角穴状でも、又格子状でも同等の効果を得ることができる。
【0045】
図14は本発明に係るセラミックスシートの押し出し成形装置の他の実施例主要構成図を示している。
【0046】
同図において、図1,図11と同じものは同一の符号が付されている。
【0047】
図14のものは、セラミックスシートの押し出し成形が重力方向で行われるときに用いられ、図1や図11では水平方向にセラミックスシートの押し出し成形がなされるその水平方向のシリンダ4と口金2との間に、セラミックス坏土1の押し出し方向を水平方向からその垂直方向、すなわち重力方向に変える方向変換冶具44を備えている。
【0048】
セラミックスシートの押し出し成形が重力方向で行われるこの場合には、自重による変形が少ないので、極く薄厚の成形に有効である。上記口金2には、図1や図12で示された支え冶具14や40を省略し、直接開き冶具35が取り付けられる。
【0049】
図15は本発明を用いて成形されたシートのシート厚に対する一実施例比較説明図を示している。
【0050】
同図において、その結果はランタン系材料やジルコニア系材料で実験が行われたもので、丸印は良好、すなわちうねり、切れ、曲がりのないセラミックスシートを成形することができることを表し、ばつ印は不良、すなわちうねり、切れ、曲がりの少なくともいずれか1つが発生するセラミックスシートの成形を表している。
【0051】
図15から、総てなしの従来技術を用いたものは、厚み5mmのシートを得るのが限界であったが、本発明の各種の装置や冶具を用いることによって、厚み0.2mmのシートを実現することができた。
【0052】
また、押し出し流量調整機構の有無によるシート成形の良否は、上記で説明の押し出し流量の不均一にあり、押し出し流量調整機構15を設けることにより、セラミックス坏土1の押し出し流量が均一化され、口金2から射出されるパイプ状のセラミックス成形体10の形成において、うねり、曲がり、切れのない成形が実現することを表している。
【0053】
押し出し流量調整機構15は、ネジ16によって裏穴9の入口部を塞ぐ面積を増減するようにしているが、当該押し出し流量調整機構15はネジ16よる機構に限られるものではなく、裏穴9の入口部を塞ぐ面積を増減させる機構であれば、どの様な機構であってもよい。
【0054】
なお、押し出し原料として、ランタン系材料やジルコニア系材料のセラミックスで説明してきたが、ランタン系材料やジルコニア系材料の他に窒化珪素、炭化珪素、アルミナ等の一般的なセラミックスや、燃料電池に使われる酸化ニッケル、金属ニッケル、酸化ニッケル・イットリア安定化ジルコニア(NiO−YSZ)、酸化ニッケル・セリウムサマリウムオキサイド(NiO−SDC)、酸化ニッケル・セリウムカドニウムオキサイド(NiO−GDC)、ランタンストロンチウムマグネシウムオキサイド、ランタンストロンマンガナイト、ランタンストロンコバルタイト、ランタンストロンチウムガリウムオキサイド、ランタンストロンチウムガリウムマグネシウムコバルタイトオキサイド、サマリウムコバルタイトが、好適に使用されるが、これらは本発明の実施の形態において適宜に選択されるものであって、これらに限定されるものではない。
【0055】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、口金での押し出し流量を均一化するように押し出し流量調整機構を設けたので、シート状に広げる全段階としての口金から射出されるパイプ状のセラミックス成形体の成形において、うねり、曲がり、切れのない成形ができ、したがって、うねり、曲がり、切れのない極薄シートを高精度で成形することができる。
【0056】
口金の射出部に支え冶具を設けたので、パイプ状のセラミックス成形体の自重による形崩れをなくすことができ、したがって、うねり、曲がり、切れのない極薄シートを高精度で成形することができる。
【0057】
支え冶具にポーラス材を用い、ポーラス材から空気を吹き出すようにしたので、或いはパイプ状のセラミックス成形体が接触する支え冶具の表面に複数個の穴を設け、この穴から空気を吹き出すようにしたので、パイプ状のセラミックス成形体が支え冶具に貼り付くことがなくなり、また支え冶具とパイプ状のセラミックス成形体との摩擦抵抗が低減し、パイプ状のセラミックス成形体をスムースに押し出すことができ、したがって、うねり、曲がり、切れのない極薄シートを高精度で成形することができる。
【0058】
水平方向で処理される場合は、支え冶具の端末にカッタと開き冶具を設ることにより、パイプ状のセラミックス成形体を連続的に切開してシート状に広げることができ、シートの連続製造ができる。
【0059】
一方、方向変換冶具を設け、水平方向からその垂直方向の重力方向に押し流されるセラミックス坏土を口金に流入する重力方向の成形処理がされる場合には、パイプ状のセラミックス成形体は自重による変形が少ないので、支え冶具を用いることなく口金の射出部に直接開き冶具を設ることができ、より薄いシートを精度良く、連続的に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るセラミックスシートの押し出し成形装置の主要部分の一実施例構成断面図である。
【図2】本発明の押し出し流量調整機構を備えた口金の一実施例組立図である。
【図3】図4におけるAOB断面図である。
【図4】流量調整部材の正面図である。
【図5】図4におけるその裏面図である。
【図6】外径形成部材の正面断面図ある。
【図7】外径形成部材の右側面図である。
【図8】内径形成部材の正面断面図である。
【図9】内径形成部材の右側面図である。
【図10】パイプ状のセラミックス成形体をシート状に広げる開き冶具の一実施例説明図である。
【図11】本発明に係るセラミックスシートの押し出し成形装置の主要構成図である。
【図12】本発明に係るセラミックスシートの押し出し成形装置の他の実施例主要構成図である。
【図13】支え冶具の他の実施例説明図である。
【図14】本発明に係るセラミックスシートの押し出し成形装置の他の実施例主要構成図である。
【図15】本発明を用いて成形されたシートのシート厚に対する一実施例比較説明図である。
【図16】従来装置によるシート形成状況説明図である。
【符号の説明】
1 セラミックス坏土
2 口金
3 押流し機構
4 シリンダ
5 スクリュウ
9 裏穴
10 セラミックス成形体
11 環状スリット
12 溜め部
14 支え冶具
15 押し出し流量調整機構
16 ネジ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for extruding a ceramic sheet, and more particularly to a method and an apparatus for manufacturing an ultra-thin, high-precision ceramic sheet used for, for example, an electrolyte or a separator of a fuel cell by the extrusion method. It is.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, research and development and commercialization of fuel cells have been actively carried out. Thin and high-precision ceramic sheets have been used for electrolytes and separators.
[0003]
Patent Document 1 discloses, as a method for producing fiber-reinforced cement, a technique in which cement is extruded into a pipe shape by an extrusion molding method, and at the same time, is cut in the axial direction and spread in a sheet shape.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-62-90204
[Problems to be solved by the invention]
However, the technique disclosed in Patent Literature 1 is a sheet-like molding method of extremely thick cement having a thickness of about 20 mm. In the sheet-like molding method disclosed in Patent Literature 1, for example, an electrolyte or a separator of a fuel cell is used. While maintaining high precision enough to satisfy the standard of 0.1 to 1.5 mm ± 0.05 mm for lanthanum-based materials and zirconia-based materials, etc., required when using such as swelling, cutting, bending It was difficult to obtain a ceramic sheet free from defects.
[0006]
In other words, the technique disclosed in Patent Document 1 in which the cement is extruded into a pipe shape and simultaneously cut in the axial direction and spread in a sheet shape is applied to an extremely thin ceramic sheet having a thickness of 0.1 to 1.5 mm ± 0.05 mm. Even if it is diverted and manufactured, as shown in FIG. 16, undulations 53 occur in a pipe-shaped ceramic molded body 52 extruded from a pipe-forming die 51 in a stage before being spread into a sheet shape, and as shown in FIG. However, the ceramic sheet was cut or bent, and it was not possible to form a high-precision ceramic sheet required for use in electrolytes and separators of fuel cells.
[0007]
In pursuit of the cause of undulation, breakage, and bending in the ceramic sheet, it was found that the extrusion pressure distribution was not uniform.The cause of undulation, breakage, and bending was due to variation in the extrusion flow rate. It was revealed to do.
[0008]
The present invention has been made in view of the above points, and has a technical improvement to a technique of extruding a cement disclosed in Patent Literature 1 in a pipe shape and simultaneously incising in the axial direction to spread the cement in a sheet shape. Although it cannot be considered when forming a sheet as thick as about 20 mm, it overcomes various technical defects such as undulation, cutting, and bending that occur when manufacturing an extremely thin ceramic sheet. Extrusion molding method of ceramic sheet that can continuously form ceramic sheet without undulation, cut and bend while maintaining high accuracy of thickness required for use of 0.1 to 1.5 mm ± 0.05 mm And an apparatus therefor.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
For this purpose, the method for extruding a ceramic sheet according to the present invention is characterized in that, in the method for extruding a ceramic sheet into a pipe by extruding the ceramic clay into a pipe shape by the extrusion molding method and cutting the ceramic clay into an axial direction, the ceramic clay is extruded. In extruding the soil into a pipe shape with a mouthpiece, the flow rate of the ceramic clay flowing into the annular forming portion of the mouthpiece forming the ceramic body is controlled to be uniform and extruded, thereby forming a pipe-shaped ceramic body. It is characterized by doing so.
[0010]
The apparatus for extruding a ceramic sheet of the present invention includes a die for forming the ceramic clay into a pipe shape having a predetermined thickness, and extruding the ceramic clay to the die by an extrusion mechanism provided in a cylinder. In a ceramic sheet extruder that cuts out a pipe-shaped ceramic molded body that is injected from a die in the axial direction and forms it into a sheet shape, the ceramic is extruded by an extruding mechanism provided in a cylinder at an annular molding portion. A plurality of extrusion flow rate adjusting mechanisms for equalizing the extrusion flow rate of the kneaded clay are provided in the die, and are characterized in that a pipe-shaped ceramic molded body is formed.
[0011]
In addition, the ceramic sheet extrusion forming apparatus of the present invention includes a die for forming the ceramic clay into a pipe shape having a predetermined thickness, and extrudes the ceramic clay to the die by an extrusion mechanism provided in a cylinder. In a ceramic sheet extruder that cuts out a pipe-shaped ceramic molded body that is injected from a die in the axial direction and forms it into a sheet shape, the ceramic is extruded by an extruding mechanism provided in a cylinder at an annular molding portion. A plurality of extrusion flow rate adjusting mechanisms for equalizing the extrusion flow rate of the kneaded clay are provided in the die, and the extrusion of the ceramic kneading clay into a molding flow path for forming the ceramic kneading into a pipe-like shape having a predetermined thickness. A reservoir for equalizing the pressure is provided on the base to form a pipe-shaped ceramic molded body. It is characterized in that there was Unishi.
[0012]
When the extrusion molding of the ceramic sheet is performed in the horizontal direction, the die has a support jig for holding the ceramic molded body to be extruded at an injection portion thereof.
[0013]
In addition, the supporting jig is formed of a porous material whose cylindrical end is closed, and is sent through an air hole provided in a base and blown out from the surface of the porous material to form a ceramic material. The frictional resistance between the body and the support jig may be reduced, and a plurality of holes for blowing air are formed on the surface thereof, and the air blown out from the holes causes friction between the ceramic molded body and the support jig. The resistance may be reduced.
[0014]
When the extrusion of the ceramic sheet is performed in the horizontal direction, the supporting jig has an opening device at its tip end for continuously incising the ceramic molded body and spreading the ceramic molded body into a sheet.
[0015]
When the extrusion of the ceramic sheet is performed in the direction of gravity, a direction changing jig for changing the direction of extruding the ceramic clay from the horizontal direction to the direction of gravity is provided between the horizontal cylinder and the die.
[0016]
At this time, that is, when the extrusion of the ceramic sheet is performed in the direction of gravity, the die is provided with an opening device for continuously incising the ceramic molded body and spreading it in a sheet shape at the injection portion.
[0017]
By adjustment by the extrusion flow rate adjustment mechanism provided in the die, the extrusion flow rate of the ceramic clay is controlled so as to be uniform and extruded at the annular molding portion, and the pipe-shaped ceramic molded body at the stage before being spread into a sheet shape is formed. It is possible to suppress the occurrence of undulation, breakage, bending, and the like. Since the apparatus has the opening device, it is possible to continuously manufacture highly accurate ultra-thin ceramic sheets.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a main part of an apparatus for extruding a ceramic sheet according to the present invention.
[0019]
In the figure, a screw 4 is provided inside a cylinder 4 which constitutes a tip portion of a flushing mechanism 3 for flushing a ceramic clay 1 into a die 2, and the rotation of the screw 5 causes the ceramic clay 1 to move into the die 2. Is washed away to the side.
[0020]
The conical body 8 is formed in the base 2 in such a manner that a cylindrical portion 7 having a flange 6 is recessed at the center of the tip of the shaft. At the base of the cone 8, a plurality of back holes 9 are formed on the same circle around the axis of the cone 8, and the ceramic clay 1 is connected to each of the back holes 9 to form a ceramic body in a pipe shape. An annular slit 11 of an annular forming portion formed in the body 10 is provided. Extrusion material reservoirs 12 are provided at connecting portions between the plurality of back holes 9 and the annular slits 11 so as to make the extrusion pressure uniform during molding. This reservoir 12 is not necessarily provided. The connection between the plurality of back holes 9 and the annular slit 11 and the reservoir 12 will be described later in detail.
[0021]
The flange 6 of the base 2 is fixed to a flange 13 provided on the cylinder 4 of the flushing mechanism 3. On the side of the base 2 opposite to the flushing mechanism 3, the shape of the pipe-shaped ceramic molded body 10 extruded from the annular slit 11 is prevented from being collapsed by its own weight, that is, the undulation or cutting caused by the shape deformation of the ceramic molded body 10. A cylindrical support jig 14 is attached so as not to bend.
[0022]
At the entrance of the back hole 9, that is, at the base of the cone 8, an extrusion flow rate adjusting mechanism 15 for adjusting the amount of the ceramic clay 1 flowing into the back hole 9 is arranged corresponding to each back hole 9. Is established. A screw 16 that is screwed into the screw hole formed at the entrance of the back hole 9, that is, at the root position of the cone 8, is used as the extrusion flow rate adjusting mechanism 15. Of the ceramic clay 1 flowing into the back hole 9 can be finely adjusted.
[0023]
By providing each of the extrusion flow rate adjusting mechanisms 15 corresponding to the plurality of back holes 9, even if the fluidity of the extruded material is partially changed, the clay of the ceramic clay 1 flowing into the back holes 9 is formed. By rotating the screw 16 for adjusting the amount, the extruding speed of the extruded material ejected from the annular slit 11 can be made uniform over the entire annular slit 11, for example, a pipe having an extremely thin thickness of 0.5 to 1.5 mm. In the molding of the ceramic molded body 10 described above, it is possible to perform molding without undulation, bending, and cutting occurring due to uneven extrusion speed.
[0024]
FIG. 2 is an assembly view of an embodiment of a base provided with the extrusion flow rate adjusting mechanism of the present invention.
[0025]
In the figure, the base 2 includes a flange member 17, a flow rate adjusting member 18, an outer diameter forming member 19 and an inner diameter forming member 20, a screw 16 screwed to the flow rate adjusting member 18 and rotatably provided, and a cylinder. The four flanges 13 are provided with screws for integrally attaching the four flange members 17, the flow rate adjusting member 18, the outer diameter forming member 19, and the inner diameter forming member 20, and the like.
[0026]
The flange member 17 has a substantially annular shape to form the flange 6 shown in FIG.
[0027]
As shown in the cross-sectional view of the AOB in FIG. 4, the front view in FIG. 4, and the rear view in FIG. It has a shape including a body 8 and a disk portion 22 connected to the cone 8. At the base of the cone 8, a plurality of, in this embodiment, 18 back holes 9 are formed on the same circle around the axis of the cone 8, and correspond to each of these back holes 9, and Screw holes 23 are provided in each of the disk portions 22 radially from the center of the circular portion of the disk portion 22 so as to be located at the base position of the cone 8 formed in the center portion. The circular disk portion 22 opposite to the cone 8 is provided with a circular connecting groove 24 having a trapezoidal cross section which is connected to the plurality of back holes 9 provided on the same circle. The position where the circular connection groove 24 and each back hole 9 are connected and communicate with each other is called a connection portion. A fitting recess 25 is provided in the disk portion 22 and a screw hole 26 is cut in the center thereof. 27 is a mounting screw hole.
[0028]
The outer diameter forming member 19 has a ring shape as shown in a front sectional view of FIG. 6 and a right side view of FIG. In a hole 28 having a diameter D1 provided at the center of the outer diameter forming member 19, a tapered portion 29 is formed over the entire circumference of the hole 28 as shown in FIG. Reference numeral 30 denotes a mounting screw hole.
[0029]
As shown in the front sectional view of FIG. 8 and the right side view of FIG. 9, the inner diameter forming member 20 has a circular shape having a diameter D2, and is provided with a mounting screw hole 31 at a central portion. 3 has a fitting convex portion 32 which engages with the fitting concave portion 25 to form the annular slit 11, and two screw holes 33, and a tapered portion 34 is formed over the entire outer peripheral surface as shown in FIG. Have been.
[0030]
When the four flange members 17 having such a shape, the flow rate adjusting member 18, the outer diameter forming member 19, and the inner diameter forming member 20 are attached to the flange 13 of the cylinder 4 with screws for integrally attaching, the four integrated flanges The member 17, the flow rate adjusting member 18, the outer diameter forming member 19, and the inner diameter forming member 20 constitute the base 2 shown in FIG. However, the circular connecting groove of the disk portion 22 is formed by the connecting groove 24 having a trapezoidal cross section, the tapered portion 29 formed on the outer diameter forming member 19, and the tapered portion 34 formed on the inner diameter forming member 20 of the flow rate adjusting member 18. A spindle-shaped reservoir 12 is formed at a connection portion where the back hole 24 and each back hole 9 are connected to communicate with each other, and a hole 28 having a diameter D1 provided at the center of the outer diameter forming member 19 is formed as shown in FIG. The outer peripheral surface of the inner diameter forming member 20 having the diameter D2 forms an annular slit 11 that determines the thickness of the ceramic molded body 10. As is apparent from this description, the thickness of the ceramic molded body 10 can be freely set by changing the diameter D2 of the inner diameter forming member 20.
[0031]
FIG. 10 is an explanatory view of an embodiment of an opening jig for spreading a pipe-shaped ceramic molded body into a sheet.
[0032]
The opening jig 35 has a shape shown in FIG. 10, and one end 36 of the opening jig is connected to the supporting jig 14. A streamline-shaped portion 37 that expands in a tapered shape from one end 36 to the other end of the opening jig 35 is formed. When the ceramic molded body 10 formed into a pipe shape is extruded by the opening jig 35 and is continuously cut open by the cutter 38, the ceramic molded body 10 is gradually expanded by the streamline shape portion 37 expanding in a tapered shape, and expanded into a sheet shape. It has become.
[0033]
Since the blade of the cutter 38 cuts through an extremely thin ceramic molded body, the angle of the blade edge and the installation angle with respect to the ceramic molded body 10 are limited. That is, the angle of the cutting edge is desirably 0.1 to 0.3 degrees, and the installation angle with respect to the ceramic molded body 10 is desirably 10 to 20 degrees. Instead of the blade of the cutter 38, a piano wire can be set and cut.
[0034]
As described above, when cutting from a pipe shape to a sheet shape, the ceramic molded body 10 is always supported along the streamlined portion 37 that spreads in a tapered shape, and undulations that may occur when the shape is cut into the sheet. And bends can also be prevented.
[0035]
FIG. 11 briefly explains a process in which the ceramic clay 1 is formed into a sheet via a pipe-shaped ceramic molded body, using a main configuration diagram of a ceramic sheet extrusion forming apparatus according to the present invention.
[0036]
The ceramic clay 1 in the cylinder 4 is swept toward the base 2 by the rotation of the screw 5. The ceramic clay 1 introduced into the base 2 enters the corresponding back hole 9 through each flushing mechanism 3 and is temporarily stored in the reservoir 12, and then enters the annular slit 11, and then enters the pipe-shaped ceramic molded body. 10 is formed. The ceramic molded body 10 formed in a pipe shape by the annular slit 11 is extruded from the base 2 and further extruded while being supported by the cylindrical support jig 14. When the support jig 14 is cut open by a cutter 38 disposed at an appropriate position, the support jig 14 reaches the opening jig 35 provided in the next stage, and is gradually formed by the streamline-shaped portion 37 of the opening jig 35 that expands in a tapered shape. It can be spread and spread into sheets.
[0037]
Since these steps can be performed continuously, a continuous ceramic sheet can be manufactured, and a square or rectangular sheet can also be manufactured by automatically cutting to a desired size as needed.
[0038]
As can be understood from this description, the ceramic molded body 10 injected from the base 2 is held by the supporting jig 14 and the opening jig 35 so that the shape thereof is not lost.
[0039]
At the entrance of the back hole 9, that is, at the base of the cone 8, an extrusion flow rate adjusting mechanism 15 for adjusting the amount of the ceramic clay 1 flowing into the back hole 9 corresponding to each back hole 9 is provided. Since it is disposed, the entrance of the back hole 9 can be opened and closed by rotating the screw 16, and the amount of the ceramic clay 1 flowing into the back hole 9 can be finely adjusted. Even if the fluidity of the material is partially changed, the extrusion speed of the extruded material injected from the annular slit 11 is made uniform throughout the annular slit 11, that is, the difference in the extrusion pressure distribution of the ceramic clay 1 is eliminated. This makes it possible to form the pipe-shaped ceramic molded body 10 injected from the base 2 without undulation, bending, or cutting.
[0040]
FIG. 12 shows a main configuration diagram of another embodiment of a ceramic sheet extrusion forming apparatus according to the present invention.
[0041]
In the figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the difference from FIG. 1 is that the material and the shape of the support jig 40 and the vent hole 41 is provided in the base 2. .
[0042]
The support jig 40 has a cylindrical shape with a closed end, and is made of a porous material having a large number of minute holes. When the air sent through the vent hole 41 provided in the base 2 is introduced into the support jig 40 of the porous material having many fine holes, the air of the porous material having many fine holes is removed. With the air blown from the surface, the frictional resistance between the ceramic molded body 10 and the support jig 40 is reduced, and the ceramic molded body 10 can be smoothly extruded without sticking to the surface of the support jig 40. The smooth extrusion without sticking to the surface of the support jig 40 can prevent the ceramic molded body 10 from undulating and bending.
[0043]
FIG. 13 is an explanatory view of another embodiment of the support jig.
[0044]
In the figure, the support jig 42 may be provided with a hole 43 to reduce frictional resistance. Further, the air blown out from the holes 43 reduces the frictional resistance between the ceramic molded body 10 and the support jig 42, and the ceramic molded body 10 can be smoothly extruded without sticking to the surface of the support jig 42. . The shape of the support jig 42 is, like the support jig 40 of FIG. 12, a cylindrical shape having a closed end. The support jig 42 having the holes 43 may be made of the same porous material as that of the support jig 40 of FIG. 12, or may be made of a general material. The same effect can be obtained if the shape of the hole 43 is not only a round hole but also an elongated square hole or a lattice.
[0045]
FIG. 14 is a main structural view of another embodiment of the ceramic sheet extrusion molding apparatus according to the present invention.
[0046]
In the figure, the same components as those in FIGS. 1 and 11 are denoted by the same reference numerals.
[0047]
14 is used when the extrusion of the ceramic sheet is performed in the direction of gravity. In FIGS. 1 and 11, the extrusion of the ceramic sheet is performed in the horizontal direction. Between them, there is provided a direction changing jig 44 for changing the extrusion direction of the ceramic clay 1 from the horizontal direction to the vertical direction, that is, the direction of gravity.
[0048]
In this case where the extrusion molding of the ceramic sheet is performed in the direction of gravity, the deformation due to its own weight is small, so that it is effective for forming an extremely thin thickness. The support jigs 14 and 40 shown in FIGS. 1 and 12 are omitted, and the opening jig 35 is directly attached to the base 2.
[0049]
FIG. 15 is a comparative explanatory view of one example with respect to the sheet thickness of a sheet formed by using the present invention.
[0050]
In the same figure, the result is an experiment performed on a lanthanum-based material or a zirconia-based material, and the circle indicates good, that is, a ceramic sheet without undulation, breakage, and bending can be formed. This indicates molding of a ceramic sheet in which at least one of defects, that is, undulation, breakage, and bending occurs.
[0051]
From FIG. 15, it was found that a sheet using the conventional technique without any limitation was limited to obtaining a sheet having a thickness of 5 mm. However, by using various apparatuses and jigs of the present invention, a sheet having a thickness of 0.2 mm was obtained. Could be realized.
[0052]
Further, the quality of sheet forming depending on the presence or absence of the extrusion flow rate adjusting mechanism is uneven in the extrusion flow rate described above. By providing the extrusion flow rate adjusting mechanism 15, the extrusion flow rate of the ceramic clay 1 is made uniform, This indicates that in the formation of the pipe-shaped ceramic molded body 10 injected from Step 2, molding without undulation, bending, and cutting is realized.
[0053]
The extruding flow rate adjusting mechanism 15 increases or decreases the area for blocking the inlet of the back hole 9 with the screw 16. However, the extruding flow rate adjusting mechanism 15 is not limited to the mechanism using the screw 16. Any mechanism may be used as long as it increases or decreases the area for closing the entrance.
[0054]
Although the description has been given of the lanthanum-based material and the zirconia-based ceramic as the extruding raw material, in addition to the lanthanum-based material and the zirconia-based material, general ceramics such as silicon nitride, silicon carbide, and alumina, and fuel cells are used. Nickel oxide, metallic nickel, nickel oxide / yttria stabilized zirconia (NiO-YSZ), nickel oxide / cerium samarium oxide (NiO-SDC), nickel oxide / cerium cadmium oxide (NiO-GDC), lanthanum strontium magnesium oxide, lanthanum Stronmanganite, lanthanum strontium cobaltite, lanthanum strontium gallium oxide, lanthanum strontium gallium magnesium cobaltite oxide, and samarium cobaltite are preferably used. That is, these are those selected appropriately in the embodiment of the present invention, but is not limited thereto.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the extrusion flow rate adjusting mechanism is provided so as to make the extrusion flow rate at the die uniform, the pipe-shaped ceramic molding injected from the die as a whole stage of spreading the sheet shape is provided. In the shaping of the body, undulation, bending, and cutting can be performed without interruption, and therefore, an ultrathin sheet without undulation, bending, and cutting can be formed with high precision.
[0056]
Since the supporting jig is provided at the injection portion of the die, the shape of the pipe-shaped ceramic molded body due to its own weight can be eliminated, and therefore, an extremely thin sheet without undulation, bending, and cutting can be formed with high precision. .
[0057]
Since a porous material was used for the support jig and air was blown out from the porous material, or a plurality of holes were provided on the surface of the support jig in contact with the pipe-shaped ceramic molded body, and air was blown out from the holes. Therefore, the pipe-shaped ceramic molded body does not stick to the support jig, the frictional resistance between the support jig and the pipe-shaped ceramic molded body is reduced, and the pipe-shaped ceramic molded body can be extruded smoothly. Therefore, an extremely thin sheet without undulation, bending, or cutting can be formed with high precision.
[0058]
When processing in the horizontal direction, by setting a cutter and opening jig at the end of the support jig, it is possible to cut open the pipe-shaped ceramic molded body continuously and spread it into a sheet shape, and continuous production of sheets can be performed. it can.
[0059]
On the other hand, when a direction changing jig is provided and the forming process in the gravitational direction is performed in which the ceramic clay which is flushed from the horizontal direction to the gravitational direction in the vertical direction flows into the die, the pipe-shaped ceramic molded body is deformed by its own weight. Therefore, the opening jig can be provided directly at the injection portion of the die without using a supporting jig, and a thinner sheet can be manufactured accurately and continuously.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of one embodiment of a main part of an apparatus for extruding a ceramic sheet according to the present invention.
FIG. 2 is an assembly drawing of an embodiment of a base provided with the extrusion flow rate adjusting mechanism of the present invention.
FIG. 3 is an AOB sectional view in FIG. 4;
FIG. 4 is a front view of a flow rate adjusting member.
FIG. 5 is a rear view of FIG.
FIG. 6 is a front sectional view of an outer diameter forming member.
FIG. 7 is a right side view of the outer diameter forming member.
FIG. 8 is a front sectional view of an inner diameter forming member.
FIG. 9 is a right side view of the inner diameter forming member.
FIG. 10 is an explanatory view of one embodiment of an opening jig for spreading a pipe-shaped ceramic molded body into a sheet shape.
FIG. 11 is a main configuration diagram of an apparatus for extruding a ceramic sheet according to the present invention.
FIG. 12 is a main configuration diagram of another embodiment of a ceramic sheet extrusion forming apparatus according to the present invention.
FIG. 13 is an explanatory view of another embodiment of the support jig.
FIG. 14 is a main configuration diagram of another embodiment of a ceramic sheet extrusion molding apparatus according to the present invention.
FIG. 15 is a diagram illustrating a comparative example of the sheet thickness of a sheet formed using the present invention.
FIG. 16 is an explanatory diagram of a sheet forming state by a conventional apparatus.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 ceramic clay 2 base 3 flushing mechanism 4 cylinder 5 screw 9 back hole 10 ceramic formed body 11 annular slit 12 reservoir 14 support jig 15 extrusion flow rate adjusting mechanism 16 screw

Claims (9)

押し出し成形法によりセラミックス坏土をパイプ状に押し出すと共にその軸方向に切開し、シート状に成形するセラミックスシートの押し出し成形方法において、
セラミックス坏土を口金でパイプ状に押し出すに当たって、セラミックス成形体を形成する口金の環状成形部位に流れるセラミックス坏土の流量が均一化して押し出されるように制御されてなり、
パイプ状のセラミックス成形体を成形するようにしたことを特徴とするセラミックスシートの押し出し成形方法。
In a method of extruding a ceramic sheet, the ceramic clay is extruded into a pipe shape by an extrusion method and cut in the axial direction, and the sheet is formed into a sheet shape.
In extruding the ceramic clay into a pipe shape with a die, the flow rate of the ceramic clay flowing through the annular forming portion of the die forming the ceramic molded body is controlled to be uniform and extruded,
A method for extruding a ceramic sheet, comprising forming a pipe-shaped ceramic molded body.
セラミックス坏土を所定の厚さのパイプ状の形状に成形する口金を備え、シリンダ内に設けられた押し出し機構でセラミックス坏土を口金に押し出すと共に、口金から射出されるパイプ状のセラミックス成形体をその軸方向に切開し、シート状に成形するセラミックスシートの押し出し成形装置において、
シリンダ内に設けられた押し出し機構で押し出される環状成形部位でのセラミックス坏土の押し出し流量を均一化する複数個の押し出し流量調整機構が口金に設けられてなり、
パイプ状のセラミックス成形体を成形するようにしたことを特徴とするセラミックスシートの押し出し成形装置。
Equipped with a die for molding the ceramic clay into a pipe-like shape having a predetermined thickness, and while extruding the ceramic clay to the die by an extrusion mechanism provided in a cylinder, a pipe-shaped ceramic molded body injected from the die is formed. In a ceramic sheet extrusion molding device that cuts in the axial direction and forms it into a sheet shape,
A plurality of extrusion flow rate adjustment mechanisms for equalizing the extrusion flow rate of the ceramic clay in the annular forming portion extruded by the extrusion mechanism provided in the cylinder are provided on the die,
An apparatus for extruding a ceramic sheet, wherein a pipe-shaped ceramic body is formed.
セラミックス坏土を所定の厚さのパイプ状の形状に成形する口金を備え、シリンダ内に設けられた押し出し機構でセラミックス坏土を口金に押し出すと共に、口金から射出されるパイプ状のセラミックス成形体をその軸方向に切開し、シート状に成形するセラミックスシートの押し出し成形装置において、
シリンダ内に設けられた押し出し機構で押し出される環状成形部位でのセラミックス坏土の押し出し流量を均一化する複数個の押し出し流量調整機構が口金に設けられてなると共に、
セラミックス坏土を所定の厚さのパイプ状の形状に成形する成形流路にセラミックス坏土の押し出し圧力を均一化する溜め部が口金に設けられてなり、
パイプ状のセラミックス成形体を成形するようにしたことを特徴とするセラミックスシートの押し出し成形装置。
Equipped with a die for molding the ceramic clay into a pipe-like shape having a predetermined thickness, and while extruding the ceramic clay to the die by an extrusion mechanism provided in a cylinder, a pipe-shaped ceramic molded body injected from the die is formed. In a ceramic sheet extrusion molding device that cuts in the axial direction and forms it into a sheet shape,
A plurality of extrusion flow rate adjustment mechanisms for equalizing the extrusion flow rate of the ceramic clay in the annular forming portion extruded by the extrusion mechanism provided in the cylinder are provided on the die,
A reservoir for equalizing the extrusion pressure of the ceramic clay is provided in the die in a molding flow path for molding the ceramic clay into a pipe shape having a predetermined thickness,
An apparatus for extruding a ceramic sheet, wherein a pipe-shaped ceramic body is formed.
上記口金は、その射出部に、押し出されるセラミックス成形体を保持する支え冶具を備えたことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のセラミックスシートの押し出し成形装置。4. The apparatus for extruding a ceramic sheet according to claim 2, wherein the die is provided with a support jig at an injection portion thereof for holding a ceramic molded body to be extruded. 上記支え冶具は、先端部が閉鎖された円筒状のその材質がポーラス材でなり、口金内に設けられた通気穴を介して送られ、ポーラス材の表面から吹き出される空気でセラミックス成形体と支え冶具との摩擦抵抗を低減せしめていることを特徴とする請求項4に記載のセラミックスシートの押し出し成形装置。The support jig is a porous material whose cylindrical end is closed and made of a porous material, sent through a ventilation hole provided in a base, and blown out from the surface of the porous material with a ceramic molded body. The apparatus for extruding a ceramic sheet according to claim 4, wherein the frictional resistance with the supporting jig is reduced. 上記支え冶具は、その表面に空気を吹き出す複数個の穴が形成されてなり、当該穴から吹き出される空気で、セラミックス成形体と支え冶具との摩擦抵抗を低減せしめていることを特徴とする請求項5に記載のセラミックスシートの押し出し成形装置。The support jig is characterized in that a plurality of holes for blowing air are formed on the surface thereof, and the air blown out from the holes reduces frictional resistance between the ceramic molded body and the support jig. An apparatus for extruding a ceramic sheet according to claim 5. 上記支え冶具は、その先端部に、セラミックス成形体を連続して切開し、シート状に広げる開き装置を備えていることを特徴とする請求項4乃至請求項6のいずれかに記載のセラミックスシートの押し出し成形装置。The ceramic sheet according to any one of claims 4 to 6, wherein the supporting jig is provided with an opening device at its tip end for continuously incising the ceramic molded body and spreading the sheet into a sheet shape. Extrusion molding equipment. 上記シリンダと口金との間に、セラミックス坏土の押し出し方向を水平方向から重力方向に変える方向変換冶具を備えていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のセラミックスシートの押し出し成形装置。The extrusion forming of the ceramic sheet according to claim 2 or 3, further comprising a direction changing jig between the cylinder and the die, the direction changing jig changing an extrusion direction of the ceramic clay from a horizontal direction to a gravity direction. apparatus. 上記口金は、その射出部に、セラミックス成形体を連続して切開し、シート状に広げる開き装置を備えていることを特徴とする請求項8に記載のセラミックスシートの押し出し成形装置。9. The extrusion molding apparatus for a ceramic sheet according to claim 8, wherein the die is provided with an opening device for continuously incising a ceramic molded body and spreading the sheet into a sheet at an injection portion thereof.
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