JP2004346358A - 微細孔を備えた金属焼結体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】グリーン体作製時に孔縁部の欠けを生ぜず、孔内壁が平滑で、孔の真円度、円筒度の高い微細孔を備えた金属焼結体の製造方法を提供する。
【解決手段】金属焼結体の原料である第一金属の粉末粒子に、その焼結温度以下の融点を持つ第二金属を被覆して被覆第一金属粉末を形成する工程、
微細孔の内径に対応する直径を有し且つ該第一金属の焼結温度以下で分解する繊維の周囲に、該被覆第一金属粉末と樹脂バインダとの混合物を射出成形して部分グリーン体を形成する工程、
該部分グリーン体の周囲に、被覆しない該第一金属粉末と樹脂バインダとの混合物を射出成形して主グリーン体を形成する工程、および
該主グリーン体を脱脂した後に焼結する工程
を含むことを特徴とする微細孔を備えた金属焼結体の製造方法。
【選択図】 図２
【解決手段】金属焼結体の原料である第一金属の粉末粒子に、その焼結温度以下の融点を持つ第二金属を被覆して被覆第一金属粉末を形成する工程、
微細孔の内径に対応する直径を有し且つ該第一金属の焼結温度以下で分解する繊維の周囲に、該被覆第一金属粉末と樹脂バインダとの混合物を射出成形して部分グリーン体を形成する工程、
該部分グリーン体の周囲に、被覆しない該第一金属粉末と樹脂バインダとの混合物を射出成形して主グリーン体を形成する工程、および
該主グリーン体を脱脂した後に焼結する工程
を含むことを特徴とする微細孔を備えた金属焼結体の製造方法。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微細孔を備えた金属焼結体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属焼結体の製造する最も基本的な方法としては、金属粉末を型内に充填し加圧して、粉末粒子同士を塑性流動により絡ませて予備成形体とし、これを焼結炉で高温に加熱して拡散焼結および局部溶融を誘起して焼結体を得る方法がある。
【０００３】
更に近年では、金属粉末と熱可塑性樹脂バインダを混合し加熱して熱可塑性樹脂を溶融させて金属／樹脂混合物（ペレット）とし、これを型内に射出成形してグリーン体とし、これを脱脂炉で樹脂抽出した後に、焼結炉で焼結させる金属射出成形法（ＭＩＭ）がある（例えば特許文献１〔特開２００１−２８８５０１号公報〕）。
【０００４】
微細孔を備えた金属焼結体の典型例は、内燃機関の燃料噴射ノズルである。その噴孔先端部を作製する場合、噴孔内径に対応する直径のピンをセットした型内に、金属粉末と樹脂バインダとの混合溶融物を射出成形した後、ピンを引抜くことにより噴孔部を備えたグリーン体を形成し、これを脱脂・焼結することにより噴孔を備えた燃料噴射ノズルとしての金属焼結体を得る。
【０００５】
しかし、上記従来の製造方法には下記の点で問題があった。
【０００６】
（１）グリーン体からピンを引抜く際に、噴孔の縁部に欠けが生じ易い。これは、グリーン体は金属粉末粒子同士が溶融状態の樹脂の粘性で付着し合っているだけであり強度が低いためである。
【０００７】
（２）焼結後の噴孔内壁の表面粗さが大きい。これは、焼結体内部では焼結反応によって金属粉末粒子間が拡散接合状態（一部は溶融凝固による接合状態）になるが、噴孔内壁を含む焼結体表面では金属粉末粒子間に未充填部が丸や芋虫状の窪みとして残留することが避けられないためである。
【０００８】
（３）噴孔の真円度、円筒度が低い。これは、脱脂時や焼結時に樹脂が抜けるときに収縮や密度低下により異形の穴が生じたり、焼結時に穴の周囲が変形するためである。
【０００９】
更に、燃焼効率向上の要請に応じて、できるだけ微粒の噴射燃料液滴を得るために噴孔の微細径化が進められており、上記（１）〜（３）の問題に対してこれまで以上に厳格な対策が求められるようになってきた。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−２８８５０１号公報（特許請求の範囲）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、グリーン体作製時に孔縁部の欠けを生ずることなく、孔内壁の表面粗さを改善し、孔の真円度、円筒度を高めることができる微細孔を備えた金属焼結体の製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、第１発明は、微細孔を備えた金属焼結体の製造方法であって、
金属焼結体の原料である第一金属の粉末粒子に、その焼結温度以下の融点を持つ第二金属を被覆して被覆第一金属粉末を形成する工程、
微細孔の内径に対応する直径を有し且つ該第一金属の焼結温度以下で分解する繊維の周囲に、該被覆第一金属粉末と樹脂バインダとの混合物を射出成形して部分グリーン体を形成する工程、
該部分グリーン体の周囲に、被覆しない該第一金属粉末と樹脂バインダとの混合物を射出成形して主グリーン体を形成する工程、および
該主グリーン体を脱脂した後に焼結する工程
を含むことを特徴とする。
【００１３】
第２発明は、微細孔を備えた金属焼結体の製造方法であって、
微細孔の内径に対応する直径を有し、且つ金属焼結体の原料である第一金属の焼結温度以下で分解する繊維に、該第一金属の焼結温度以下の融点を持つ第二金属を被覆して被覆繊維を形成する工程、
該被覆繊維の周囲に、該第一金属の粉末と樹脂バインダとの混合物を射出成形してグリーン体を形成する工程、および
該グリーン体を脱脂した後に焼結する工程
を含むことを特徴とする。
【００１４】
第３発明は、微細孔を備えた金属焼結体の製造方法であって、
微細孔の内径に対応する直径を有し、且つ金属焼結体の原料である第一金属より高い融点を持つ第二金属の細線の周囲に、該第一金属の粉末と樹脂バインダとの混合物を射出成形してグリーン体を形成する工程、
該グリーン体を脱脂した後に焼結する工程、および
得られた焼結体中の該第二金属の細線を急速加熱して溶融させた後に急冷する工程
を含むことを特徴とする。
【００１５】
第４発明は、微細孔を備えた金属焼結体の製造方法であって、
仮微細孔を備えた第一金属の焼結体を作製する工程、
上記仮微細孔の内部に上記第一金属の焼結温度より低い融点を持つ第二金属を付与する工程、および
上記焼結体を加熱して上記仮微細孔内の上記第二金属を溶融させることにより、該仮微細孔の内壁に該第二金属を被覆して微細孔を完成させる工程
を含むことを特徴とする。
【００１６】
第４発明においては、上記仮微細孔への上記第二金属の付与を、該仮微細孔の内壁への該第二金属のめっき、または、該仮微細孔内への該第二金属の細線の挿入のいずれかにより行なうことができる。
【００１７】
第５発明は、微細孔を備えた金属焼結体の製造方法であって、
微細孔の内径に対応する直径を有し、且つ金属焼結体の原料である第一金属より低い融点を持つ第二金属の細線に、上記第二金属より高い融点を持つ第三金属を被覆層して被覆細線を形成する工程、
上記第二金属の細線の周囲に、上記第一金属の粉末と樹脂バインダとの混合物を射出成形してグリーン体を形成する工程、および
該グリーン体を脱脂した後に焼結する工程
を含むことを特徴とする。
【００１８】
第５発明においては、上記第三金属の被覆層の形成をめっきまたは溶射により行なうことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
第１発明においては、焼結中に繊維が分解消失し、残された空間が微細孔となる。生成した微細孔の内壁は、溶融した第二金属で被覆されて平滑になる。このようにして、（１）グリーン体の時点で微細孔を形成しないので孔の欠けが発生することがなく、（２）焼結中に生じた微細孔の内壁は被覆されて表面粗さが小さくなり、（３）焼結中に繊維が分解消失するまで繊維外形によって微細孔形状が確定されるので真円度、円筒度ともに向上する。
【００２０】
第２発明においても、第１発明と同様のメカニズムが働き同様の作用効果が得られる。
【００２１】
第３発明においては、高融点の第二金属細線が焼結中に溶融せずに存続しており、焼結体を急熱してこの細線を急熱して溶融した後に急冷することにより、焼結体に微細孔が形成されると同時に溶融した第二金属が微細孔の内壁を被覆する。このようにして、（１）グリーン体の時点で微細孔を形成しないので孔の欠けが発生することがなく、（２）微細孔の内壁は被覆されて表面粗さが小さくなり、（３）焼結中に存続している細線の外形により微細孔形状が確定されるので真円度、円筒度ともに向上する。
【００２２】
第４発明においては、通常の方法により仮微細孔を備えた焼結体を作製した後に、仮微細孔内に付与した低融点金属を加熱により溶融させて微細孔の内壁に被覆する。このようにして、（１）グリーン体の時点で微細孔を形成しないので孔の欠けが発生することがなく、（２）微細孔の内壁は被覆されて表面粗さが小さくなり、（３）上記の被覆により内壁変動が均されて真円度、円筒度ともに向上する。
【００２３】
第５発明においては、焼結中に高融点の第三金属被覆層が周囲の第一金属焼結相と強固に拡散接合し、同時に低融点の第二金属細線が溶融して残された空間が微細孔となり、溶融した第二金属が微細孔の内壁を被覆する。このようにして、（１）グリーン体の時点で微細孔を形成しないので孔の欠けが発生することがなく、（２）微細孔の内壁は被覆されて表面粗さが小さくなり、（３）焼結中に細線が溶融するまで細線外形によって微細孔形状が画定されるので真円度、円筒度ともに向上する。
【００２４】
【実施例】
図１に示す燃料噴射ノズルに用いる噴孔板を本発明の方法により作製する手順を幾つかの実施例で説明する。
【００２５】
図示した燃料噴射ノズル１００は、ボディー１０内を摺動するニードル１２により噴孔板１４の噴孔１６から燃料を噴射する。例えば数個から十数個程度の円筒状噴孔１６が中心軸Ｃの周りに軸対称に配置されている。噴孔板１４は溶接継手１８によりボディー１０の下端に接合されている。ボディー１０は更に支持部２０内に挿入されて保持固定されている。
【００２６】
ボディー１０、ニードル１２、支持部２０は一般にＳＣＭ４２０等の肌焼鋼で作られており、浸炭焼入れされた状態で用いられる。
【００２７】
本発明により作製する噴孔板１４は金属焼結体であり、焼結原料粉末として、本実施例においては三菱金属ＭＩＲＥＸ（商品名。組成：０．９Ｃ−０．４Ｓｉ−４Ｃｒ−５Ｍｏ−２Ｖ−６Ｗ−残部Ｆｅ。粉末粒径：２〜５μｍ）を用いた。
【００２８】
樹脂バインダとして、ポリエチレン、ポリプロピレン等とパラフィンワックスを６〜２０ｗｔ％配合した。
【００２９】
以下の各実施例では、上記の原料粉末および樹脂バインダを共通して用いる。
【００３０】
〔実施例１〕
第１発明により噴孔板１４を製造する手順の一例を説明する。全体の工程の流れを図２に、一部工程の詳細を図３に、それぞれ示す。
【００３１】
＜工程Ａ１＞
図３（１）に示すように、第一金属としてのＭＩＲＥＸから成る原料粉末Ｍに通常の方法により第二金属としての低融点金属ｍＬをめっきする。ただし図３（１）には原料粉末Ｍの粉末粒子１個を示した。低融点金属ｍＬとしては本実施例における最高焼結温度１２５０℃以下の融点を持つ材料を用いることができ、典型的にはＣｕめっき、Ｎｉ−Ｐめっきを用いる。
【００３２】
＜工程Ａ２＞
上記めっき済原料粉末に上記いずれかの樹脂バインダを６〜２０ｗｔ％の範囲で配合した混合物Ａを作成する。
【００３３】
＜工程Ａ３＞
噴孔１６の内径に対応する直径の繊維の周囲に上記混合物Ａを射出成形することにより、上記繊維に上記混合物を被覆して部分グリーン体とする。例えば、図３（２）に示すように、型枠ＤのクランプＣに繊維Ｆの両端を固定して張り渡しておき、混合物Ａを注入口ＩＮから注入し、繊維Ｆの周囲に上下の型Ｄ１、Ｄ２で画定したキャビティー内に充填する。これにより、図３（３）に示すように、繊維Ｆを混合物Ａで被覆した部分グリーン体Ｇ’が得られる。射出成形は、混合物Ｘの温度１６０〜１７０℃、金型予熱温度３０〜４０℃にて行なう。
【００３４】
繊維Ｆとしては、（１）セルロース系、ポリアクリロニトリル系、フェノール系、ピッチ系の炭素繊維（繊維径５〜３０μｍの範囲で所望噴孔径に合わせる）、（２）ナイロン繊維（繊維径２０μｍ程度で、所望噴孔径により選択）、（３）金属線等を用いることができる。
【００３５】
＜工程Ｂ１＞
めっきなしの原料粉末Ｍに上記工程Ａ２と同様に樹脂バインダを配合して混合物Ｂを作成する。
【００３６】
＜工程４＞
部分グリーン体Ｇ’の周囲に混合物Ｂを射出成形して主グリーン体とする。例えば、図３（４）に示すように、上下の型Ｄ３、Ｄ４の間に部分グリーン体Ｇ’を張り渡しておき、混合物Ｂを注入口ＩＮから注入し、型Ｄ３、Ｄ４間のキャビティー内に充填する。これにより混合物Ｂに部分グリーン体Ｇ’を貫通させた主グリーン体Ｇが得られる。
【００３７】
＜工程５＞
主グリーン体Ｇを脱脂する。これはＡｒ、Ｎ２等の不活性なガス雰囲気中にて３００〜６００℃程度に加熱することにより行なう。
【００３８】
＜工程６＞
脱脂した主グリーン体Ｇを焼結する。これは、真空炉内で６００〜１２５０℃間の温度域で段階的に昇温させ、所定温度で一定に保持することにより行なう。図３（５）に示すように第一金属Ｍは焼結して噴孔板本体１４が形成され、この焼結処理中に、繊維Ｆは分解消失し、残された空間が微細孔１６となる。生成した微細孔１６は内径が繊維Ｆの直径に対応しており、内壁は溶融した第二金属ｍＬ（Ｃｕ、Ｎｉ−Ｐ等）により被覆されて平滑になる。噴孔板１４は典型的には図３（６）に示すように円板状であり、その厚さ方向を微細孔（噴孔）１６が貫通しており、円板の中心に対して軸対称に複数個が配置される。同図では図示の便宜上、微細孔（噴孔）１６は２個として描かれているが、実際には数個〜十数個程度の複数個である。
【００３９】
〔実施例２〕
第２発明により噴孔板１４を製造する手順の一例を説明する。全体の工程の流れを図４に、一部工程の詳細を図５に、それぞれ示す。
【００４０】
＜工程Ａ１＞
図５（１）に示すように、実施例１に用いたものと同様の繊維Ｆに実施例１で用いたものと同様の第二金属としての低融点金属ｍＬをめっきにより被覆して、被覆繊維ｃＦを得る。このめっき被覆層の厚さは１０〜１００μｍ程度とする。
【００４１】
＜工程Ｂ１＞
原料粉末Ｍに実施例１の工程Ｂ１と同様に樹脂バインダを配合して混合物Ｘを作成する。
【００４２】
＜工程２＞
被覆繊維ｃＦの周囲に混合物Ｘを射出成形してグリーン体Ｇとする。これは実施例１の工程４と同様に行なうことができ、例えば図５（２）に示すように、上下の型Ｄ３、Ｄ４の間に被覆繊維ｃＦを張り渡しておき、混合物Ｘを注入口ＩＮから注入して型Ｄ３、Ｄ４間のキャビティー内に充填する。これにより混合物Ｘに被覆繊維ｃＦを貫通させたグリーン体Ｇが得られる。
【００４３】
＜工程３＞
実施例１の工程５と同様にグリーン体Ｇを脱脂する。
【００４４】
＜工程４＞
脱脂したグリーン体Ｇを実施例１の工程６と同様に焼結する。すなわち、真空炉内で６００〜１２５０℃間の温度域で段階的に昇温させ、所定温度で一定に保持することにより行なう。図５（３）に示すように第一金属Ｍは焼結して噴孔板本体１４が形成され、この焼結処理中に、繊維Ｆは分解消失し、残された空間が微細孔１６となる。生成した微細孔１６は内径が繊維Ｆの直径に対応しており、内壁は溶融した第二金属ｍＬ（Ｃｕ、Ｎｉ−Ｐ等）により被覆されて平滑になる。噴孔板１４は典型的には図５（４）に示すように円板状であり、その厚さ方向を微細孔（噴孔）１６が貫通しており、円板の中心に対して軸対称に複数個が配置される。同図では図示の便宜上、微細孔（噴孔）１６は２個として描かれているが、実際には数個〜十数個程度の複数個である。
【００４５】
〔実施例３〕
第３発明により噴孔板１４を製造する手順の一例を説明する。全体の工程の流れを図６に、一部工程の詳細を図７に、それぞれ示す。
【００４６】
＜工程１＞
第一金属としての原料粉末Ｍに実施例１の工程Ｂ１と同様に樹脂バインダを配合して混合物Ｘを作成する。
【００４７】
＜工程２＞
第一金属Ｍよりも若干融点の高い第二金属ｍＨの細線Ｗの周囲に、混合物Ｘを射出成形してグリーン体Ｇとする。これは実施例１の工程４と同様に行なうことができ、例えば図７（１）に示すように、上下の型Ｄ３、Ｄ４の間に高融点金属ｍＨの細線Ｗを張り渡しておき、混合物Ｘを注入口ＩＮから注入して型Ｄ３、Ｄ４間のキャビティー内に充填する。これにより混合物Ｘに高融点金属細線Ｗを貫通させたグリーン体Ｇが得られる。高融点金属ｍＨとしては、Ｎｉ−Ｃｕ合金、Ｆｅ−Ｃｒ合金等を用いることができる。
【００４８】
＜工程３＞
実施例１の工程５と同様にグリーン体Ｇを脱脂する。
【００４９】
＜工程４＞
脱脂したグリーン体Ｇを実施例１の工程６と同様に焼結する。すなわち、真空炉内で６００〜１２５０℃間の温度域で段階的に昇温させ、所定温度で一定に保持することにより行なう。図７（２）に示すように第一金属Ｍは焼結して噴孔板本体１４が形成され、この焼結処理中に、高融点の第二金属ｍＨの細線Ｗは溶融せずに元の形状を維持している。
【００５０】
＜工程５＞
得られた焼結体を高融点金属ｍＨの融点にまで急速加熱し、融点に達したら直ちに急冷する。これにより金属ｍＨの細線Ｗが溶融し、図７（３）に示すように微細孔１６が開口すると同時に、溶融した金属ｍＨにより微細孔１６の内壁が被覆される。生成した微細孔１６は内径が細線Ｗの直径に対応しており、内壁は溶融した第二金属ｍＨ（Ｎｉ−Ｃｕ合金、Ｆｅ−Ｃｒ合金等）により被覆されて平滑になる。噴孔板１４は典型的には図７（４）に示すように円板状であり、その厚さ方向を微細孔（噴孔）１６が貫通しており、円板の中心に対して軸対称に複数個が配置される。同図では図示の便宜上、微細孔（噴孔）１６は２個として描かれているが、実際には数個〜十数個程度の複数個である。
【００５１】
〔実施例４〕
第４発明により噴孔板１４を製造する手順の一例を説明する。全体の工程の流れを図８に、一部工程の詳細を図９に、それぞれ示す。
【００５２】
＜工程１＞
第一金属としての原料粉末Ｍを用いて、ＭＩＭ焼結法や通常の焼結法による従来の方法により、図９（１）に示すように、仮微細孔１６’を持つ仮噴孔板１４’を作製する。
【００５３】
＜工程２＞
第一金属の焼結温度より低い融点を持つ第二金属ｍＬを仮微細孔１６’内に付与する。これは、図９（２Ａ）に示すように、仮微細孔１６’の内壁に低融点第二金属ｍＬのめっき層Ｐを形成することにより行なうか、あるいは、図９（２Ｂ）に示すように、仮微細孔１６’内に低融点第二金属ｍＬの細線Ｗを挿入することにより行なう。めっき層Ｐは、Ｃｕめっき、Ｎｉ−Ｐめっき等により形成することができる。細線Ｗとしては、Ｃｕ線、Ｃｕろう線（ＪＩＳ ＢＣｕ１）、Ｎｉろう線（ＪＩＳ ＢＮｉ２， ＢＮｉ３他）の細線を用いることができる。
【００５４】
＜工程３＞
仮噴孔板１４’を加熱して低融点金属ｍＬの細線Ｗを溶融させる。これにより、図９（３）に示すように、低融点金属ｍＬで内壁が被覆された微細孔１６を備えた噴孔板１４が得られる。微細孔１６の内壁は第二金属ｍＬの被覆により凹凸が緩和されて平滑化し、孔真円度、円筒度も向上する。
【００５５】
〔実施例５〕
第５発明により噴孔板１４を製造する手順の一例を説明する。全体の工程の流れを図１０に、一部工程の詳細を図１１に、それぞれ示す。
【００５６】
＜工程Ａ１＞
図１１（１）に示すように、低融点第二金属ｍＬとしてＣｕの細線Ｗに、第一金属の焼結温度以上の融点を持つ第三金属ｍＨをめっきまたは溶射により被覆して、被覆細線ｃＷを形成する。第三金属ｍＨの被覆層の厚さは１０〜１００μｍ程度とする。
【００５７】
＜工程Ｂ１＞
原料粉末Ｍに実施例１の工程Ｂ１と同様に樹脂バインダを配合して混合物Ｘを作成する。
【００５８】
＜工程２＞
被覆細線ｃＷの周囲に混合物Ｘを射出成形してグリーン体Ｇとする。これは実施例１の工程４と同様に行なうことができ、例えば図１１（２）に示すように、上下の型Ｄ３、Ｄ４の間に被覆細線ｃＷを張り渡しておき、混合物Ｘを注入口ＩＮから注入して型Ｄ３、Ｄ４間のキャビティー内に充填する。これにより混合物Ｘに被覆細線ｃＷを貫通させたグリーン体Ｇが得られる。
【００５９】
＜工程３＞
実施例１の工程５と同様にグリーン体Ｇを脱脂する。
【００６０】
＜工程４＞
脱脂したグリーン体Ｇを実施例１の工程６と同様に焼結する。すなわち、真空炉内で６００〜１２５０℃間の温度域で段階的に昇温させ、所定温度で一定に保持することにより行なう。図１１（３）に示すように第一金属Ｍは焼結して噴孔板本体１４が形成され、この焼結処理中に、低融点第二金属ｍＬの細線Ｗは溶融し、残された空間が微細孔１６となる。生成した微細孔１６は内径が細線Ｗの直径に対応している。高融点第三金属ｍＨの被覆層は微細孔１６の内壁と拡散により強固に結合し、被覆層の表面は溶融した第二金属ｍＬにより更に被覆されて平滑になる。噴孔板１４は典型的には図１１（４）に示すように円板状であり、その厚さ方向を微細孔（噴孔）１６が貫通しており、円板の中心に対して軸対称に複数個が配置される。同図では図示の便宜上、微細孔（噴孔）１６は２個として描かれているが、実際には数個〜十数個程度の複数個である。
【００６１】
以上の各実施例により作製した噴孔板１４は、噴孔１６の内壁の表面粗さが１〜３μｍＲｚであった。比較のため、従来のようにＭＩＭ焼結あるいは焼結により作製した噴孔板１４では、表面粗さ３〜２０μｍＲｚであった。これから、本発明の方法によれば、噴孔内壁の大きな凹部が充填されて平滑度が向上したことが確認できた。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、グリーン体作製時に孔縁部の欠けを生ずることなく、孔内壁の表面粗さを改善し、孔の真円度、円筒度の高い微細孔を備えた金属焼結体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明により噴孔板を製造する対象とした燃料噴射ノズルの断面図である。
【図２】図２は、第１発明により噴孔板を製造する手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、図２中の一部工程の詳細を示す断面図および斜視図である。
【図４】図４は、第２発明により噴孔板を製造する手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、図４中の一部工程の詳細を示す断面図および斜視図である。
【図６】図６は、第３発明により噴孔板を製造する手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、図６中の一部工程の詳細を示す断面図および斜視図である。
【図８】図８は、第４発明により噴孔板を製造する手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、図８中の一部工程の詳細を示す断面図および斜視図である。
【図１０】図１０は、第５発明により噴孔板を製造する手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、図１０中の一部工程の詳細を示す断面図および斜視図である。
【符号の説明】
１００…燃料噴射ノズル
１０…ボディー
１２…ニードル
１４…噴孔板
１４’…仮噴孔板（仮微細孔）
１６…噴孔（微細孔）
１６’…仮噴孔（仮微細孔）
１８…溶接継手
２０…支持部
Ｍ…原料粉末（第一金属）
ｍＬ…低融点金属（第二金属）
ｍＨ…高融点金属（第二金属または第三金属）
Ｆ…繊維
ｃＦ…被覆繊維
Ｗ…細線
ｃＷ…被覆細線
Ａ…混合物
Ｘ…混合物
Ｄ１、Ｄ３…上型
Ｄ２、Ｄ４…下型
【発明の属する技術分野】
本発明は、微細孔を備えた金属焼結体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属焼結体の製造する最も基本的な方法としては、金属粉末を型内に充填し加圧して、粉末粒子同士を塑性流動により絡ませて予備成形体とし、これを焼結炉で高温に加熱して拡散焼結および局部溶融を誘起して焼結体を得る方法がある。
【０００３】
更に近年では、金属粉末と熱可塑性樹脂バインダを混合し加熱して熱可塑性樹脂を溶融させて金属／樹脂混合物（ペレット）とし、これを型内に射出成形してグリーン体とし、これを脱脂炉で樹脂抽出した後に、焼結炉で焼結させる金属射出成形法（ＭＩＭ）がある（例えば特許文献１〔特開２００１−２８８５０１号公報〕）。
【０００４】
微細孔を備えた金属焼結体の典型例は、内燃機関の燃料噴射ノズルである。その噴孔先端部を作製する場合、噴孔内径に対応する直径のピンをセットした型内に、金属粉末と樹脂バインダとの混合溶融物を射出成形した後、ピンを引抜くことにより噴孔部を備えたグリーン体を形成し、これを脱脂・焼結することにより噴孔を備えた燃料噴射ノズルとしての金属焼結体を得る。
【０００５】
しかし、上記従来の製造方法には下記の点で問題があった。
【０００６】
（１）グリーン体からピンを引抜く際に、噴孔の縁部に欠けが生じ易い。これは、グリーン体は金属粉末粒子同士が溶融状態の樹脂の粘性で付着し合っているだけであり強度が低いためである。
【０００７】
（２）焼結後の噴孔内壁の表面粗さが大きい。これは、焼結体内部では焼結反応によって金属粉末粒子間が拡散接合状態（一部は溶融凝固による接合状態）になるが、噴孔内壁を含む焼結体表面では金属粉末粒子間に未充填部が丸や芋虫状の窪みとして残留することが避けられないためである。
【０００８】
（３）噴孔の真円度、円筒度が低い。これは、脱脂時や焼結時に樹脂が抜けるときに収縮や密度低下により異形の穴が生じたり、焼結時に穴の周囲が変形するためである。
【０００９】
更に、燃焼効率向上の要請に応じて、できるだけ微粒の噴射燃料液滴を得るために噴孔の微細径化が進められており、上記（１）〜（３）の問題に対してこれまで以上に厳格な対策が求められるようになってきた。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−２８８５０１号公報（特許請求の範囲）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、グリーン体作製時に孔縁部の欠けを生ずることなく、孔内壁の表面粗さを改善し、孔の真円度、円筒度を高めることができる微細孔を備えた金属焼結体の製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、第１発明は、微細孔を備えた金属焼結体の製造方法であって、
金属焼結体の原料である第一金属の粉末粒子に、その焼結温度以下の融点を持つ第二金属を被覆して被覆第一金属粉末を形成する工程、
微細孔の内径に対応する直径を有し且つ該第一金属の焼結温度以下で分解する繊維の周囲に、該被覆第一金属粉末と樹脂バインダとの混合物を射出成形して部分グリーン体を形成する工程、
該部分グリーン体の周囲に、被覆しない該第一金属粉末と樹脂バインダとの混合物を射出成形して主グリーン体を形成する工程、および
該主グリーン体を脱脂した後に焼結する工程
を含むことを特徴とする。
【００１３】
第２発明は、微細孔を備えた金属焼結体の製造方法であって、
微細孔の内径に対応する直径を有し、且つ金属焼結体の原料である第一金属の焼結温度以下で分解する繊維に、該第一金属の焼結温度以下の融点を持つ第二金属を被覆して被覆繊維を形成する工程、
該被覆繊維の周囲に、該第一金属の粉末と樹脂バインダとの混合物を射出成形してグリーン体を形成する工程、および
該グリーン体を脱脂した後に焼結する工程
を含むことを特徴とする。
【００１４】
第３発明は、微細孔を備えた金属焼結体の製造方法であって、
微細孔の内径に対応する直径を有し、且つ金属焼結体の原料である第一金属より高い融点を持つ第二金属の細線の周囲に、該第一金属の粉末と樹脂バインダとの混合物を射出成形してグリーン体を形成する工程、
該グリーン体を脱脂した後に焼結する工程、および
得られた焼結体中の該第二金属の細線を急速加熱して溶融させた後に急冷する工程
を含むことを特徴とする。
【００１５】
第４発明は、微細孔を備えた金属焼結体の製造方法であって、
仮微細孔を備えた第一金属の焼結体を作製する工程、
上記仮微細孔の内部に上記第一金属の焼結温度より低い融点を持つ第二金属を付与する工程、および
上記焼結体を加熱して上記仮微細孔内の上記第二金属を溶融させることにより、該仮微細孔の内壁に該第二金属を被覆して微細孔を完成させる工程
を含むことを特徴とする。
【００１６】
第４発明においては、上記仮微細孔への上記第二金属の付与を、該仮微細孔の内壁への該第二金属のめっき、または、該仮微細孔内への該第二金属の細線の挿入のいずれかにより行なうことができる。
【００１７】
第５発明は、微細孔を備えた金属焼結体の製造方法であって、
微細孔の内径に対応する直径を有し、且つ金属焼結体の原料である第一金属より低い融点を持つ第二金属の細線に、上記第二金属より高い融点を持つ第三金属を被覆層して被覆細線を形成する工程、
上記第二金属の細線の周囲に、上記第一金属の粉末と樹脂バインダとの混合物を射出成形してグリーン体を形成する工程、および
該グリーン体を脱脂した後に焼結する工程
を含むことを特徴とする。
【００１８】
第５発明においては、上記第三金属の被覆層の形成をめっきまたは溶射により行なうことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
第１発明においては、焼結中に繊維が分解消失し、残された空間が微細孔となる。生成した微細孔の内壁は、溶融した第二金属で被覆されて平滑になる。このようにして、（１）グリーン体の時点で微細孔を形成しないので孔の欠けが発生することがなく、（２）焼結中に生じた微細孔の内壁は被覆されて表面粗さが小さくなり、（３）焼結中に繊維が分解消失するまで繊維外形によって微細孔形状が確定されるので真円度、円筒度ともに向上する。
【００２０】
第２発明においても、第１発明と同様のメカニズムが働き同様の作用効果が得られる。
【００２１】
第３発明においては、高融点の第二金属細線が焼結中に溶融せずに存続しており、焼結体を急熱してこの細線を急熱して溶融した後に急冷することにより、焼結体に微細孔が形成されると同時に溶融した第二金属が微細孔の内壁を被覆する。このようにして、（１）グリーン体の時点で微細孔を形成しないので孔の欠けが発生することがなく、（２）微細孔の内壁は被覆されて表面粗さが小さくなり、（３）焼結中に存続している細線の外形により微細孔形状が確定されるので真円度、円筒度ともに向上する。
【００２２】
第４発明においては、通常の方法により仮微細孔を備えた焼結体を作製した後に、仮微細孔内に付与した低融点金属を加熱により溶融させて微細孔の内壁に被覆する。このようにして、（１）グリーン体の時点で微細孔を形成しないので孔の欠けが発生することがなく、（２）微細孔の内壁は被覆されて表面粗さが小さくなり、（３）上記の被覆により内壁変動が均されて真円度、円筒度ともに向上する。
【００２３】
第５発明においては、焼結中に高融点の第三金属被覆層が周囲の第一金属焼結相と強固に拡散接合し、同時に低融点の第二金属細線が溶融して残された空間が微細孔となり、溶融した第二金属が微細孔の内壁を被覆する。このようにして、（１）グリーン体の時点で微細孔を形成しないので孔の欠けが発生することがなく、（２）微細孔の内壁は被覆されて表面粗さが小さくなり、（３）焼結中に細線が溶融するまで細線外形によって微細孔形状が画定されるので真円度、円筒度ともに向上する。
【００２４】
【実施例】
図１に示す燃料噴射ノズルに用いる噴孔板を本発明の方法により作製する手順を幾つかの実施例で説明する。
【００２５】
図示した燃料噴射ノズル１００は、ボディー１０内を摺動するニードル１２により噴孔板１４の噴孔１６から燃料を噴射する。例えば数個から十数個程度の円筒状噴孔１６が中心軸Ｃの周りに軸対称に配置されている。噴孔板１４は溶接継手１８によりボディー１０の下端に接合されている。ボディー１０は更に支持部２０内に挿入されて保持固定されている。
【００２６】
ボディー１０、ニードル１２、支持部２０は一般にＳＣＭ４２０等の肌焼鋼で作られており、浸炭焼入れされた状態で用いられる。
【００２７】
本発明により作製する噴孔板１４は金属焼結体であり、焼結原料粉末として、本実施例においては三菱金属ＭＩＲＥＸ（商品名。組成：０．９Ｃ−０．４Ｓｉ−４Ｃｒ−５Ｍｏ−２Ｖ−６Ｗ−残部Ｆｅ。粉末粒径：２〜５μｍ）を用いた。
【００２８】
樹脂バインダとして、ポリエチレン、ポリプロピレン等とパラフィンワックスを６〜２０ｗｔ％配合した。
【００２９】
以下の各実施例では、上記の原料粉末および樹脂バインダを共通して用いる。
【００３０】
〔実施例１〕
第１発明により噴孔板１４を製造する手順の一例を説明する。全体の工程の流れを図２に、一部工程の詳細を図３に、それぞれ示す。
【００３１】
＜工程Ａ１＞
図３（１）に示すように、第一金属としてのＭＩＲＥＸから成る原料粉末Ｍに通常の方法により第二金属としての低融点金属ｍＬをめっきする。ただし図３（１）には原料粉末Ｍの粉末粒子１個を示した。低融点金属ｍＬとしては本実施例における最高焼結温度１２５０℃以下の融点を持つ材料を用いることができ、典型的にはＣｕめっき、Ｎｉ−Ｐめっきを用いる。
【００３２】
＜工程Ａ２＞
上記めっき済原料粉末に上記いずれかの樹脂バインダを６〜２０ｗｔ％の範囲で配合した混合物Ａを作成する。
【００３３】
＜工程Ａ３＞
噴孔１６の内径に対応する直径の繊維の周囲に上記混合物Ａを射出成形することにより、上記繊維に上記混合物を被覆して部分グリーン体とする。例えば、図３（２）に示すように、型枠ＤのクランプＣに繊維Ｆの両端を固定して張り渡しておき、混合物Ａを注入口ＩＮから注入し、繊維Ｆの周囲に上下の型Ｄ１、Ｄ２で画定したキャビティー内に充填する。これにより、図３（３）に示すように、繊維Ｆを混合物Ａで被覆した部分グリーン体Ｇ’が得られる。射出成形は、混合物Ｘの温度１６０〜１７０℃、金型予熱温度３０〜４０℃にて行なう。
【００３４】
繊維Ｆとしては、（１）セルロース系、ポリアクリロニトリル系、フェノール系、ピッチ系の炭素繊維（繊維径５〜３０μｍの範囲で所望噴孔径に合わせる）、（２）ナイロン繊維（繊維径２０μｍ程度で、所望噴孔径により選択）、（３）金属線等を用いることができる。
【００３５】
＜工程Ｂ１＞
めっきなしの原料粉末Ｍに上記工程Ａ２と同様に樹脂バインダを配合して混合物Ｂを作成する。
【００３６】
＜工程４＞
部分グリーン体Ｇ’の周囲に混合物Ｂを射出成形して主グリーン体とする。例えば、図３（４）に示すように、上下の型Ｄ３、Ｄ４の間に部分グリーン体Ｇ’を張り渡しておき、混合物Ｂを注入口ＩＮから注入し、型Ｄ３、Ｄ４間のキャビティー内に充填する。これにより混合物Ｂに部分グリーン体Ｇ’を貫通させた主グリーン体Ｇが得られる。
【００３７】
＜工程５＞
主グリーン体Ｇを脱脂する。これはＡｒ、Ｎ２等の不活性なガス雰囲気中にて３００〜６００℃程度に加熱することにより行なう。
【００３８】
＜工程６＞
脱脂した主グリーン体Ｇを焼結する。これは、真空炉内で６００〜１２５０℃間の温度域で段階的に昇温させ、所定温度で一定に保持することにより行なう。図３（５）に示すように第一金属Ｍは焼結して噴孔板本体１４が形成され、この焼結処理中に、繊維Ｆは分解消失し、残された空間が微細孔１６となる。生成した微細孔１６は内径が繊維Ｆの直径に対応しており、内壁は溶融した第二金属ｍＬ（Ｃｕ、Ｎｉ−Ｐ等）により被覆されて平滑になる。噴孔板１４は典型的には図３（６）に示すように円板状であり、その厚さ方向を微細孔（噴孔）１６が貫通しており、円板の中心に対して軸対称に複数個が配置される。同図では図示の便宜上、微細孔（噴孔）１６は２個として描かれているが、実際には数個〜十数個程度の複数個である。
【００３９】
〔実施例２〕
第２発明により噴孔板１４を製造する手順の一例を説明する。全体の工程の流れを図４に、一部工程の詳細を図５に、それぞれ示す。
【００４０】
＜工程Ａ１＞
図５（１）に示すように、実施例１に用いたものと同様の繊維Ｆに実施例１で用いたものと同様の第二金属としての低融点金属ｍＬをめっきにより被覆して、被覆繊維ｃＦを得る。このめっき被覆層の厚さは１０〜１００μｍ程度とする。
【００４１】
＜工程Ｂ１＞
原料粉末Ｍに実施例１の工程Ｂ１と同様に樹脂バインダを配合して混合物Ｘを作成する。
【００４２】
＜工程２＞
被覆繊維ｃＦの周囲に混合物Ｘを射出成形してグリーン体Ｇとする。これは実施例１の工程４と同様に行なうことができ、例えば図５（２）に示すように、上下の型Ｄ３、Ｄ４の間に被覆繊維ｃＦを張り渡しておき、混合物Ｘを注入口ＩＮから注入して型Ｄ３、Ｄ４間のキャビティー内に充填する。これにより混合物Ｘに被覆繊維ｃＦを貫通させたグリーン体Ｇが得られる。
【００４３】
＜工程３＞
実施例１の工程５と同様にグリーン体Ｇを脱脂する。
【００４４】
＜工程４＞
脱脂したグリーン体Ｇを実施例１の工程６と同様に焼結する。すなわち、真空炉内で６００〜１２５０℃間の温度域で段階的に昇温させ、所定温度で一定に保持することにより行なう。図５（３）に示すように第一金属Ｍは焼結して噴孔板本体１４が形成され、この焼結処理中に、繊維Ｆは分解消失し、残された空間が微細孔１６となる。生成した微細孔１６は内径が繊維Ｆの直径に対応しており、内壁は溶融した第二金属ｍＬ（Ｃｕ、Ｎｉ−Ｐ等）により被覆されて平滑になる。噴孔板１４は典型的には図５（４）に示すように円板状であり、その厚さ方向を微細孔（噴孔）１６が貫通しており、円板の中心に対して軸対称に複数個が配置される。同図では図示の便宜上、微細孔（噴孔）１６は２個として描かれているが、実際には数個〜十数個程度の複数個である。
【００４５】
〔実施例３〕
第３発明により噴孔板１４を製造する手順の一例を説明する。全体の工程の流れを図６に、一部工程の詳細を図７に、それぞれ示す。
【００４６】
＜工程１＞
第一金属としての原料粉末Ｍに実施例１の工程Ｂ１と同様に樹脂バインダを配合して混合物Ｘを作成する。
【００４７】
＜工程２＞
第一金属Ｍよりも若干融点の高い第二金属ｍＨの細線Ｗの周囲に、混合物Ｘを射出成形してグリーン体Ｇとする。これは実施例１の工程４と同様に行なうことができ、例えば図７（１）に示すように、上下の型Ｄ３、Ｄ４の間に高融点金属ｍＨの細線Ｗを張り渡しておき、混合物Ｘを注入口ＩＮから注入して型Ｄ３、Ｄ４間のキャビティー内に充填する。これにより混合物Ｘに高融点金属細線Ｗを貫通させたグリーン体Ｇが得られる。高融点金属ｍＨとしては、Ｎｉ−Ｃｕ合金、Ｆｅ−Ｃｒ合金等を用いることができる。
【００４８】
＜工程３＞
実施例１の工程５と同様にグリーン体Ｇを脱脂する。
【００４９】
＜工程４＞
脱脂したグリーン体Ｇを実施例１の工程６と同様に焼結する。すなわち、真空炉内で６００〜１２５０℃間の温度域で段階的に昇温させ、所定温度で一定に保持することにより行なう。図７（２）に示すように第一金属Ｍは焼結して噴孔板本体１４が形成され、この焼結処理中に、高融点の第二金属ｍＨの細線Ｗは溶融せずに元の形状を維持している。
【００５０】
＜工程５＞
得られた焼結体を高融点金属ｍＨの融点にまで急速加熱し、融点に達したら直ちに急冷する。これにより金属ｍＨの細線Ｗが溶融し、図７（３）に示すように微細孔１６が開口すると同時に、溶融した金属ｍＨにより微細孔１６の内壁が被覆される。生成した微細孔１６は内径が細線Ｗの直径に対応しており、内壁は溶融した第二金属ｍＨ（Ｎｉ−Ｃｕ合金、Ｆｅ−Ｃｒ合金等）により被覆されて平滑になる。噴孔板１４は典型的には図７（４）に示すように円板状であり、その厚さ方向を微細孔（噴孔）１６が貫通しており、円板の中心に対して軸対称に複数個が配置される。同図では図示の便宜上、微細孔（噴孔）１６は２個として描かれているが、実際には数個〜十数個程度の複数個である。
【００５１】
〔実施例４〕
第４発明により噴孔板１４を製造する手順の一例を説明する。全体の工程の流れを図８に、一部工程の詳細を図９に、それぞれ示す。
【００５２】
＜工程１＞
第一金属としての原料粉末Ｍを用いて、ＭＩＭ焼結法や通常の焼結法による従来の方法により、図９（１）に示すように、仮微細孔１６’を持つ仮噴孔板１４’を作製する。
【００５３】
＜工程２＞
第一金属の焼結温度より低い融点を持つ第二金属ｍＬを仮微細孔１６’内に付与する。これは、図９（２Ａ）に示すように、仮微細孔１６’の内壁に低融点第二金属ｍＬのめっき層Ｐを形成することにより行なうか、あるいは、図９（２Ｂ）に示すように、仮微細孔１６’内に低融点第二金属ｍＬの細線Ｗを挿入することにより行なう。めっき層Ｐは、Ｃｕめっき、Ｎｉ−Ｐめっき等により形成することができる。細線Ｗとしては、Ｃｕ線、Ｃｕろう線（ＪＩＳ ＢＣｕ１）、Ｎｉろう線（ＪＩＳ ＢＮｉ２， ＢＮｉ３他）の細線を用いることができる。
【００５４】
＜工程３＞
仮噴孔板１４’を加熱して低融点金属ｍＬの細線Ｗを溶融させる。これにより、図９（３）に示すように、低融点金属ｍＬで内壁が被覆された微細孔１６を備えた噴孔板１４が得られる。微細孔１６の内壁は第二金属ｍＬの被覆により凹凸が緩和されて平滑化し、孔真円度、円筒度も向上する。
【００５５】
〔実施例５〕
第５発明により噴孔板１４を製造する手順の一例を説明する。全体の工程の流れを図１０に、一部工程の詳細を図１１に、それぞれ示す。
【００５６】
＜工程Ａ１＞
図１１（１）に示すように、低融点第二金属ｍＬとしてＣｕの細線Ｗに、第一金属の焼結温度以上の融点を持つ第三金属ｍＨをめっきまたは溶射により被覆して、被覆細線ｃＷを形成する。第三金属ｍＨの被覆層の厚さは１０〜１００μｍ程度とする。
【００５７】
＜工程Ｂ１＞
原料粉末Ｍに実施例１の工程Ｂ１と同様に樹脂バインダを配合して混合物Ｘを作成する。
【００５８】
＜工程２＞
被覆細線ｃＷの周囲に混合物Ｘを射出成形してグリーン体Ｇとする。これは実施例１の工程４と同様に行なうことができ、例えば図１１（２）に示すように、上下の型Ｄ３、Ｄ４の間に被覆細線ｃＷを張り渡しておき、混合物Ｘを注入口ＩＮから注入して型Ｄ３、Ｄ４間のキャビティー内に充填する。これにより混合物Ｘに被覆細線ｃＷを貫通させたグリーン体Ｇが得られる。
【００５９】
＜工程３＞
実施例１の工程５と同様にグリーン体Ｇを脱脂する。
【００６０】
＜工程４＞
脱脂したグリーン体Ｇを実施例１の工程６と同様に焼結する。すなわち、真空炉内で６００〜１２５０℃間の温度域で段階的に昇温させ、所定温度で一定に保持することにより行なう。図１１（３）に示すように第一金属Ｍは焼結して噴孔板本体１４が形成され、この焼結処理中に、低融点第二金属ｍＬの細線Ｗは溶融し、残された空間が微細孔１６となる。生成した微細孔１６は内径が細線Ｗの直径に対応している。高融点第三金属ｍＨの被覆層は微細孔１６の内壁と拡散により強固に結合し、被覆層の表面は溶融した第二金属ｍＬにより更に被覆されて平滑になる。噴孔板１４は典型的には図１１（４）に示すように円板状であり、その厚さ方向を微細孔（噴孔）１６が貫通しており、円板の中心に対して軸対称に複数個が配置される。同図では図示の便宜上、微細孔（噴孔）１６は２個として描かれているが、実際には数個〜十数個程度の複数個である。
【００６１】
以上の各実施例により作製した噴孔板１４は、噴孔１６の内壁の表面粗さが１〜３μｍＲｚであった。比較のため、従来のようにＭＩＭ焼結あるいは焼結により作製した噴孔板１４では、表面粗さ３〜２０μｍＲｚであった。これから、本発明の方法によれば、噴孔内壁の大きな凹部が充填されて平滑度が向上したことが確認できた。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、グリーン体作製時に孔縁部の欠けを生ずることなく、孔内壁の表面粗さを改善し、孔の真円度、円筒度の高い微細孔を備えた金属焼結体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明により噴孔板を製造する対象とした燃料噴射ノズルの断面図である。
【図２】図２は、第１発明により噴孔板を製造する手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、図２中の一部工程の詳細を示す断面図および斜視図である。
【図４】図４は、第２発明により噴孔板を製造する手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、図４中の一部工程の詳細を示す断面図および斜視図である。
【図６】図６は、第３発明により噴孔板を製造する手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、図６中の一部工程の詳細を示す断面図および斜視図である。
【図８】図８は、第４発明により噴孔板を製造する手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、図８中の一部工程の詳細を示す断面図および斜視図である。
【図１０】図１０は、第５発明により噴孔板を製造する手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、図１０中の一部工程の詳細を示す断面図および斜視図である。
【符号の説明】
１００…燃料噴射ノズル
１０…ボディー
１２…ニードル
１４…噴孔板
１４’…仮噴孔板（仮微細孔）
１６…噴孔（微細孔）
１６’…仮噴孔（仮微細孔）
１８…溶接継手
２０…支持部
Ｍ…原料粉末（第一金属）
ｍＬ…低融点金属（第二金属）
ｍＨ…高融点金属（第二金属または第三金属）
Ｆ…繊維
ｃＦ…被覆繊維
Ｗ…細線
ｃＷ…被覆細線
Ａ…混合物
Ｘ…混合物
Ｄ１、Ｄ３…上型
Ｄ２、Ｄ４…下型
Claims (7)
- 微細孔を備えた金属焼結体の製造方法であって、
金属焼結体の原料である第一金属の粉末粒子に、その焼結温度以下の融点を持つ第二金属を被覆して被覆第一金属粉末を形成する工程、
微細孔の内径に対応する直径を有し且つ該第一金属の焼結温度以下で分解する繊維の周囲に、該被覆第一金属粉末と樹脂バインダとの混合物を射出成形して部分グリーン体を形成する工程、
該部分グリーン体の周囲に、被覆しない該第一金属粉末と樹脂バインダとの混合物を射出成形して主グリーン体を形成する工程、および
該主グリーン体を脱脂した後に焼結する工程
を含むことを特徴とする微細孔を備えた金属焼結体の製造方法。 - 微細孔を備えた金属焼結体の製造方法であって、
微細孔の内径に対応する直径を有し、且つ金属焼結体の原料である第一金属の焼結温度以下で分解する繊維に、該第一金属の焼結温度以下の融点を持つ第二金属を被覆して被覆繊維を形成する工程、
該被覆繊維の周囲に、該第一金属の粉末と樹脂バインダとの混合物を射出成形してグリーン体を形成する工程、および
該グリーン体を脱脂した後に焼結する工程
を含むことを特徴とする微細孔を備えた金属焼結体の製造方法。 - 微細孔を備えた金属焼結体の製造方法であって、
微細孔の内径に対応する直径を有し、且つ金属焼結体の原料である第一金属より高い融点を持つ第二金属の細線の周囲に、該第一金属の粉末と樹脂バインダとの混合物を射出成形してグリーン体を形成する工程、
該グリーン体を脱脂した後に焼結する工程、および
得られた焼結体中の該第二金属の細線を急速加熱して溶融させた後に急冷する工程
を含むことを特徴とする微細孔を備えた金属焼結体の製造方法。 - 微細孔を備えた金属焼結体の製造方法であって、
仮微細孔を備えた第一金属の焼結体を作製する工程、
上記仮微細孔の内部に上記第一金属の焼結温度より低い融点を持つ第二金属を付与する工程、および
上記焼結体を加熱して上記仮微細孔内の上記第二金属を溶融させることにより、該仮微細孔の内壁に該第二金属を被覆して微細孔を完成させる工程
を含むことを特徴とする微細孔を備えた金属焼結体の製造方法。 - 請求項４記載において、上記仮微細孔への上記第二金属の付与を、該仮微細孔の内壁への該第二金属のめっき、または、該仮微細孔内への該第二金属の細線の挿入のいずれかにより行なうことを特徴とする微細孔を備えた金属焼結体の製造方法。
- 微細孔を備えた金属焼結体の製造方法であって、
微細孔の内径に対応する直径を有し、且つ金属焼結体の原料である第一金属より低い融点を持つ第二金属の細線に、上記第二金属より高い融点を持つ第三金属を被覆して被覆細線を形成する工程、
上記第二金属の細線の周囲に、上記第一金属の粉末と樹脂バインダとの混合物を射出成形してグリーン体を形成する工程、および
該グリーン体を脱脂した後に焼結する工程
を含むことを特徴とする微細孔を備えた金属焼結体の製造方法。 - 請求項６において、上記第三金属の被覆層の形成をめっきまたは溶射により行なうことを特徴とする微細孔を備えた金属焼結体の製造方法。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009197682A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料噴射弁 |
| US7798433B2 (en) | 2005-10-27 | 2010-09-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Fuel injection valve device |
| JP2013540236A (ja) * | 2010-11-18 | 2013-10-31 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 燃料システムの流量制御弁 |
| JP2019070194A (ja) * | 2018-11-29 | 2019-05-09 | 住友電工焼結合金株式会社 | 焼結部品 |
| CN109822718A (zh) * | 2019-01-04 | 2019-05-31 | 国装新材料技术(江苏)有限公司 | 闭孔精密构件制造方法 |
| CN111432961A (zh) * | 2017-09-19 | 2020-07-17 | 艾蓝腾欧洲有限公司 | 用于制造由金属制成的开孔成型体的方法和使用该方法制造的成型体 |
| CN112404434A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-02-26 | 上海富驰高科技股份有限公司 | 一种注射成形Cu均热板 |
| US11305347B2 (en) | 2014-12-12 | 2022-04-19 | Sumitomo Electric Sintered Alloy, Ltd. | Method for manufacturing sintered component, sintered component, and drill |
-
2003
- 2003-05-21 JP JP2003143237A patent/JP2004346358A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7798433B2 (en) | 2005-10-27 | 2010-09-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Fuel injection valve device |
| JP2009197682A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料噴射弁 |
| JP2013540236A (ja) * | 2010-11-18 | 2013-10-31 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 燃料システムの流量制御弁 |
| US11305347B2 (en) | 2014-12-12 | 2022-04-19 | Sumitomo Electric Sintered Alloy, Ltd. | Method for manufacturing sintered component, sintered component, and drill |
| US11325186B2 (en) | 2014-12-12 | 2022-05-10 | Sumitomo Electric Sintered Alloy, Ltd. | Method for manufacturing sintered component, sintered component, and drill |
| CN111432961A (zh) * | 2017-09-19 | 2020-07-17 | 艾蓝腾欧洲有限公司 | 用于制造由金属制成的开孔成型体的方法和使用该方法制造的成型体 |
| JP2019070194A (ja) * | 2018-11-29 | 2019-05-09 | 住友電工焼結合金株式会社 | 焼結部品 |
| CN109822718A (zh) * | 2019-01-04 | 2019-05-31 | 国装新材料技术(江苏)有限公司 | 闭孔精密构件制造方法 |
| CN112404434A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-02-26 | 上海富驰高科技股份有限公司 | 一种注射成形Cu均热板 |
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