JP2006291235A - 粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置、及び、製造方法 - Google Patents
粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置、及び、製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】金属粉末に電荷を付与する、または、金属粉末中の電荷を低下させる除電を採用することにより、金属粉末の電荷をある一定の値に設定するようにして、成形金型に充填された金属粉末の密度を一定に保つこととする。
【選択図】なし
Description
そして、この粉末冶金においては、従来、前記成形金型に充填する金属粉末の充填量が一定とならないことが原因で、寸法不良、密度不良、割れ不良といった不具合が発生していた。この不具合に対し、金属粉末の流動性の向上によって成形金型内へ充填する金属粉末の充填量の均一化を図る技術が提案されており、この技術について開示する文献も存在する(例えば、特許文献1参照。)。
即ち、成形金型の金型内空間の体積は一定であり、金属粉末の流動性の向上によれば、金属粉末が摩擦の影響を受けることなく金型内空間に充填されるため、体積基準で考えると、充填量の均一化は図れるものといえる。しかし、充填される金属粉末の体積が同一であっても、充填された金属粉末の密度が同一でなければ、製品重量にバラツキが生じることになる。この点につき、上記の流動性向上の策を採用した場合でも、金属粉末成形体の重量に実際にはバラツキが生じることが確認されている。
そこで、発明者等は、重量と体積の両方を基準とする、即ち、密度基準における充填量の均一化を図る検討を行い、金属粉末の有する電荷(電気量)に着目した。
金属粉末を貯蔵するホッパーと、
前記ホッパーから送出される金属粉末を収容する粉箱と、
前記粉箱内の金属粉末が充填される成形金型と、
前記粉箱を前記成形金型の位置まで移動させるアクチュエータと、
前記成形金型内に充填される金属粉末の電荷をある一定の値に設定する電荷調整装置と、
を具備する粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置とする。
ホッパー内の金属粉末を送出する第一工程と、
送出された金属粉末に所定の電荷を付与して金属粉末の電荷をある一定の値に設定する第二工程と、
成形金型に金属粉末を充填する第三工程と、
前記成形金型に充填された金属粉末に圧力を加えて金属粉末成形体を成形する第四工程と、
を有する粉末冶金における金属粉末成形体の製造方法とする。
金属粉末を貯蔵するホッパーと、
前記ホッパーから送出される金属粉末を収容する粉箱と、
前記粉箱内の金属粉末が充填される成形金型と、
前記粉箱を前記成形金型の位置まで移動させるアクチュエータと、
を具備する粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置であって、
前記ホッパーの金属粉末送出シュートと、前記粉箱の金属粉末受入シュートとの間に、
前記金属粉末送出シュートから送出される金属粉末が、前記金属粉末受入シュートに着地するまでに、上下方向に所定の距離だけ移動することとなる筒型のガイド体が設けられる、粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置とする。
前記ガイド体に、移動する金属粉末が通過可能な網目を有する網体を設けた構成とする。
金属粉末を貯蔵するホッパーと、
前記ホッパーから送出される金属粉末を収容する粉箱と、
前記粉箱内の金属粉末が充填される成形金型と、
前記粉箱を前記成形金型の位置まで移動させるアクチュエータと、
前記ホッパーと粉箱の間に介設され、前記ホッパーから送出される金属粉末が投入される容器と、
前記容器を上下方向、及び左右方向のいずれか一方、又は両方に振動させるためのアクチュエータと、
前記容器の下部開口部を開放するための開閉蓋と、
前記開閉蓋を動作させるためのアクチュエータと、
前記容器を振動させるアクチュエータ、及び、前記開閉蓋を動作させるためのアクチュエータを制御する制御装置と、を具備する粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置とする。
金属粉末を貯蔵するホッパーと、
前記ホッパーから送出される金属粉末を収容する粉箱と、
前記粉箱内の金属粉末が充填される成形金型と、
前記粉箱を前記成形金型の位置まで移動させるアクチュエータと、
前記ホッパーと粉箱の間に介設され、前記ホッパーから送出される金属粉末が投入される容器と、
前記容器内に設けられる電極と、
前記電極に電荷を供給する電荷供給装置と、
前記容器内に設けられるアース線と、
前記アース線の接地点に対する接続の入/切を制御するスイッチと、
前記容器の下部開口部を開放するための開閉蓋と、
前記開閉蓋を動作させるためのアクチュエータと、
前記電荷供給装置、前記スイッチ、及び前記開閉蓋を動作させるためのアクチュエータを制御する制御装置と、を具備する粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置とする。
金属粉末を貯蔵するホッパーと、
前記ホッパーから送出される金属粉末を収容する粉箱と、
前記粉箱内の金属粉末が充填される成形金型と、
前記粉箱を前記成形金型の位置まで移動させるアクチュエータと、
を具備する粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置であって、
前記アクチュエータにて、前記粉箱を振動させることにより、粉箱内の金属粉末に摩擦による電荷を付与し、金属粉末の電荷をある一定の値に設定する構成とする、粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置とする。
金属粉末を貯蔵するホッパーと、
前記ホッパーから送出される金属粉末を収容する粉箱と、
前記粉箱内の金属粉末が充填される成形金型と、
前記粉箱を前記成形金型の位置まで移動させるアクチュエータと、
前記粉箱内に設けられる電極と、
前記電極に電荷を供給する電荷供給装置と、
前記粉箱内に設けられるアース線と、
前記アース線の接地点に対する接続の入/切を制御するスイッチと、
前記粉箱内の金属粉末の電荷を検出するセンサと、
前記電荷供給装置、スイッチを制御する制御装置と、
を具備し、前記制御装置は、前記センサの検出値に基づいて、前記電荷供給装置及び、前記スイッチの入り切りを制御して金属粉末の電荷をある一定の値に設定するとともに、
前記制御装置は、前記電荷が一定の値になった場合において、前記アクチュエータを動作させ、前記粉箱を前記成形金型のある位置まで移動させる構成とする、
粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置とする。
ホッパー内の金属粉末を送出する第一工程と、
送出された金属粉末の電荷を低減して金属粉末の電荷をある一定の値に設定する第二工程と、
成形金型に金属粉末を充填する第三工程と、
前記成形金型に充填された金属粉末に圧力を加えて金属粉末成形体を成形する第四工程と、
を有する粉末冶金における金属粉末成形体の製造方法とする。
金属粉末を貯蔵するホッパーと、
前記ホッパーから送出される金属粉末を収容する粉箱と、
前記粉箱内の金属粉末が充填される成形金型と、
前記粉箱を前記成形金型の位置まで移動させるアクチュエータと、
を具備する粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置であって、
前記ホッパーの金属粉末送出シュートと、前記粉箱の金属粉末受入シュートとの間に、前記金属粉末送出シュートから送出される金属粉末に向けて除電イオンを放出させる除電イオン放出装置が設けられる、粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置とする。
金属粉末を貯蔵するホッパーと、
前記ホッパーから送出される金属粉末を収容する粉箱と、
前記粉箱内の金属粉末が充填される成形金型と、
前記粉箱を前記成形金型の位置まで移動させるアクチュエータと、
を具備する粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置であって、
前記ホッパーの金属粉末送出シュートと、前記粉箱の金属粉末受入シュートとの間に、前記金属粉末送出シュートから送出される金属粉末に除電剤を添加する除電剤添加装置が設けられる、粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置とする。
金属粉末を貯蔵するホッパーと、
前記ホッパーから送出される金属粉末を収容する粉箱と、
前記粉箱内の金属粉末が充填される成形金型と、
前記粉箱を前記成形金型の位置まで移動させるアクチュエータと、
前記粉箱内に設けられるアース線と、
前記アース線の接地点に対する接続の入/切を制御するスイッチと、
前記粉箱内の金属粉末の電荷を検出するセンサと、
前記スイッチ、及び、前記アクチュエータの動作を制御する制御装置を具備し、
前記制御装置は、前記センサの検出値に基づいて、前記スイッチの入り切りを制御して金属粉末の電荷をある一定の値に設定するとともに、
前記制御装置は、前記電荷が一定の値になった場合において、前記アクチュエータを動作させ、前記粉箱を前記成形金型のある位置まで移動させる構成とする、粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置とする。
金属粉末を貯蔵するホッパーと、
前記ホッパーから送出される金属粉末を収容する粉箱と、
前記粉箱内の金属粉末が充填される成形金型と、
前記粉箱を前記成形金型の位置まで移動させるアクチュエータと、
前記粉箱内に設けられる除電イオン発生電極と、
前記除電イオン発生電極に除電イオンを供給する除電イオン発生装置と、
前記粉箱内の金属粉末の電荷を検出するセンサと、
前記除電イオン発生装置と、前記アクチュエータの動作を制御する制御装置と、を具備し、
前記制御装置は、前記センサの検出値に基づいて、前記除電イオン発生装置を制御して金属粉末の電荷をある一定の値に設定するとともに、前記制御装置は、前記電荷が一定の値になった場合において、前記アクチュエータを動作させ、前記粉箱を前記成形金型のある位置まで移動させる構成とする、粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置とする。
また、前記ホッパー1には、金属粉末送出シュート1aが設けられ、該金属粉末送出シュート1aから金属粉末が送出される。
また、粉箱3には、金属粉末受入シュート3aが設けられ、該金属粉末受入シュート3aにて受けられた金属粉末が、粉箱3内へと案内される。
また、前記粉箱3の上側開口は、蓋体3mによって閉じられており、金属粉末の外部への飛散を防止するとともに、後述する金属粉末に付与された電荷が粉箱3の外部への放出を防止することとしている。
即ち、ホッパー1内の金属粉末を送出する第一工程S11と、送出された金属粉末に所定の電荷を付与して金属粉末の電荷をある一定の値に設定する第二工程S12と、成形金型5に金属粉末を充填する第三工程S13と、前記成形金型5に充填された金属粉末に圧力を加えて金属粉末成形体6を成形する第四工程S14により、金属粉末成形体6が製造されるものである。
以上の製造方法においては、前記第二工程S12にて金属粉末に所定の電荷が帯電され、金属粉末は、ある一定の電荷を持った状態で成形金型5内に充填されることになる。このため、成形の度毎に充填される金属粉末の充填量(密度)を均一とすることができ、成形される金属粉末成形体6の重量を均一にできるのである。
図3は、前記ホッパー1の金属粉末送出シュート1aと、前記粉箱3の金属粉末受入シュート3aとの間に、前記金属粉末送出シュート1aから送出される金属粉末20が、前記金属粉末受入シュート3aに着地するまでに、上下方向に所定の距離Lだけ移動することとなる筒型のガイド体21を設けた構成とするものである。
また、前記金属粉末受入シュート3aと粉箱3の間には、開閉蓋3bが設けられており、該開閉蓋3bの開閉動作はアクチュエータ3cによって行われるようになっている。
そして、以上のようにして粉箱3内の金属粉末20の電荷をある一定の値に設定することによれば、成形金型5の金型内空間5a内に充填される金属粉末の充填量(密度)の均一化を図ることができ、製造される金属粉末成形体6の重量の均一化が図られ、ひいては、粉末冶金製造品の重量の均一化を図ることができる。
この構成では、落下する金属粉末20が前記網体22に接触する際に生じる衝撃によって、金属粉末20に電荷を付与することができ、該網体22を設けない実施例1の場合と比較して、より大きな電荷を金属粉末20に付与することができる。
尚、本実施例では、二枚の網体22・22を設け、金属粉末20が各網体22・22を通過する際に、電荷が付与されるようになっている。この網体22・22の素材・構成については、特に限定されるものではないが、網体22・22上に金属粉末が滞留しないように、金属粉末を良好に通過させる網目を具備することとすることが好適である。
この粉箱3の振動は、該粉箱3の通常の往復動作、即ち、ホッパー1の下方の金属粉末の受取位置から、成形金型5のある充填位置の間の移動とは別個に行われるものである。例えば、成形金型5の位置へ移動される前において、図において左右方向に10cm程の振幅で4秒間で4回振動させる等である。
そして、以上の製造方法においては、前記第二工程S22にて金属粉末の電荷が低減され、金属粉末の電荷はある一定の値に設定された状態で成形金型5内に充填されることになる。このため、成形の度毎に充填される金属粉末の充填量(密度)を均一とすることができ、成形される金属粉末成形体6の重量を均一にできるのである。
また、前記金属粉末送出シュート1aと金属粉末受入シュート3aには筒状のガイド体41が設けられ、該ガイド体41の内側に除電イオン放出装置42の吹込み口42aが設けられるものとし、ガイド体41を通過する金属粉末20に満遍なく除電イオン43が吹き付けられるようになっている。
また、ガイド体41の距離(金属粉末の落下距離)によっては、金属粉末が着地した際の衝撃によって摩擦が生じ、電荷が付与されることになるため、この衝撃の点も考慮して、除電イオン43の量を設定することが望ましい。
そして、以上のようにして粉箱3内の金属粉末の電荷をある一定の値に設定することによれば、成形金型5の金型内空間5a内に充填される金属粉末の充填量(密度)の均一化を図ることができ、製造される金属粉末成形体6の重量の均一化が図られ、ひいては、粉末冶金製造品の重量の均一化を図ることができる。
また、前記金属粉末送出シュート1aと金属粉末受入シュート3aには漏斗形状のガイド体47が設けられ、該ガイド体47の中に除電剤添加装置45の除電剤放出ノズル45aが設けられるものとし、ガイド体47を通過する金属粉末20に満遍なく除電剤46が吹き付けられるようになっている。
そして、以上のようにして粉箱3内の金属粉末の電荷をある一定の値に設定することによれば、成形金型5の金型内空間5a内に充填される金属粉末の充填量(密度)の均一化を図ることができ、製造される金属粉末成形体6の重量の均一化が図られ、ひいては、粉末冶金製造品の重量の均一化を図ることができる。
そして、前記制御装置55は、金属粉末20の電荷が所定の電荷、つまり、予め定められたある電荷値となり安定したら、前記アクチュエータ4を動作させ、粉箱3を成形金型5のある位置まで移動させ、これにより、ある一定の電荷とされた金属粉末が金型内空間5a内へと充填される。
そして、前記制御装置59は、金属粉末20の電荷が所定の電荷、つまり、予め定められたある電荷値となり安定したら、前記アクチュエータ4を動作させ、粉箱3を成形金型5のある位置まで移動させ、これにより、ある一定の電荷とされた金属粉末が金型内空間5a内へと充填される。
2 電荷調整装置
3 粉箱
4 アクチュエータ
5c 上側成形パンチ
5b 下側成形パンチ
5 成形金型
5a 金型内空間
Claims (13)
- 金属粉末を貯蔵するホッパーと、
前記ホッパーから送出される金属粉末を収容する粉箱と、
前記粉箱内の金属粉末が充填される成形金型と、
前記粉箱を前記成形金型の位置まで移動させるアクチュエータと、
前記成形金型内に充填される金属粉末の電荷をある一定の値に設定する電荷調整装置と、
を具備する粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置。 - ホッパー内の金属粉末を送出する第一工程と、
送出された金属粉末に所定の電荷を付与して金属粉末の電荷をある一定の値に設定する第二工程と、
成形金型に金属粉末を充填する第三工程と、
前記成形金型に充填された金属粉末に圧力を加えて金属粉末成形体を成形する第四工程と、
を有する粉末冶金における金属粉末成形体の製造方法。 - 金属粉末を貯蔵するホッパーと、
前記ホッパーから送出される金属粉末を収容する粉箱と、
前記粉箱内の金属粉末が充填される成形金型と、
前記粉箱を前記成形金型の位置まで移動させるアクチュエータと、
を具備する粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置であって、
前記ホッパーの金属粉末送出シュートと、前記粉箱の金属粉末受入シュートとの間に、
前記金属粉末送出シュートから送出される金属粉末が、前記金属粉末受入シュートに着地するまでに、上下方向に所定の距離だけ移動することとなる筒型のガイド体が設けられる、粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置。 - 前記ガイド体に、移動する金属粉末が通過可能な網目を有する網体を設けた、
ことを特徴とする、請求項3に記載の粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置。 - 金属粉末を貯蔵するホッパーと、
前記ホッパーから送出される金属粉末を収容する粉箱と、
前記粉箱内の金属粉末が充填される成形金型と、
前記粉箱を前記成形金型の位置まで移動させるアクチュエータと、
前記ホッパーと粉箱の間に介設され、前記ホッパーから送出される金属粉末が投入される容器と、
前記容器を上下方向、及び左右方向のいずれか一方、又は両方に振動させるためのアクチュエータと、
前記容器の下部開口部を開放するための開閉蓋と、
前記開閉蓋を動作させるためのアクチュエータと、
前記容器を振動させるアクチュエータ、及び、前記開閉蓋を動作させるためのアクチュエータを制御する制御装置と、を具備する粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置。 - 金属粉末を貯蔵するホッパーと、
前記ホッパーから送出される金属粉末を収容する粉箱と、
前記粉箱内の金属粉末が充填される成形金型と、
前記粉箱を前記成形金型の位置まで移動させるアクチュエータと、
前記ホッパーと粉箱の間に介設され、前記ホッパーから送出される金属粉末が投入される容器と、
前記容器内に設けられる電極と、
前記電極に電荷を供給する電荷供給装置と、
前記容器内に設けられるアース線と、
前記アース線の接地点に対する接続の入/切を制御するスイッチと、
前記容器の下部開口部を開放するための開閉蓋と、
前記開閉蓋を動作させるためのアクチュエータと、
前記電荷供給装置、前記スイッチ、及び前記開閉蓋を動作させるためのアクチュエータを制御する制御装置と、を具備する粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置。 - 金属粉末を貯蔵するホッパーと、
前記ホッパーから送出される金属粉末を収容する粉箱と、
前記粉箱内の金属粉末が充填される成形金型と、
前記粉箱を前記成形金型の位置まで移動させるアクチュエータと、
を具備する粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置であって、
前記アクチュエータにて、前記粉箱を振動させることにより、粉箱内の金属粉末に摩擦による電荷を付与し、金属粉末の電荷をある一定の値に設定する構成とする、粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置。 - 金属粉末を貯蔵するホッパーと、
前記ホッパーから送出される金属粉末を収容する粉箱と、
前記粉箱内の金属粉末が充填される成形金型と、
前記粉箱を前記成形金型の位置まで移動させるアクチュエータと、
前記粉箱内に設けられる電極と、
前記電極に電荷を供給する電荷供給装置と、
前記粉箱内に設けられるアース線と、
前記アース線の接地点に対する接続の入/切を制御するスイッチと、
前記粉箱内の金属粉末の電荷を検出するセンサと、
前記電荷供給装置、スイッチを制御する制御装置と、
を具備し、前記制御装置は、前記センサの検出値に基づいて、前記電荷供給装置及び、前記スイッチの入り切りを制御して金属粉末の電荷をある一定の値に設定するとともに、
前記制御装置は、前記電荷が一定の値になった場合において、前記アクチュエータを動作させ、前記粉箱を前記成形金型のある位置まで移動させる構成とする、
粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置。 - ホッパー内の金属粉末を送出する第一工程と、
送出された金属粉末の電荷を低減して金属粉末の電荷をある一定の値に設定する第二工程と、
成形金型に金属粉末を充填する第三工程と、
前記成形金型に充填された金属粉末に圧力を加えて金属粉末成形体を成形する第四工程と、
を有する粉末冶金における金属粉末成形体の製造方法。 - 金属粉末を貯蔵するホッパーと、
前記ホッパーから送出される金属粉末を収容する粉箱と、
前記粉箱内の金属粉末が充填される成形金型と、
前記粉箱を前記成形金型の位置まで移動させるアクチュエータと、
を具備する粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置であって、
前記ホッパーの金属粉末送出シュートと、前記粉箱の金属粉末受入シュートとの間に、前記金属粉末送出シュートから送出される金属粉末に向けて除電イオンを放出させる除電イオン放出装置が設けられる、粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置。 - 金属粉末を貯蔵するホッパーと、
前記ホッパーから送出される金属粉末を収容する粉箱と、
前記粉箱内の金属粉末が充填される成形金型と、
前記粉箱を前記成形金型の位置まで移動させるアクチュエータと、
を具備する粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置であって、
前記ホッパーの金属粉末送出シュートと、前記粉箱の金属粉末受入シュートとの間に、前記金属粉末送出シュートから送出される金属粉末に除電剤を添加する除電剤添加装置が設けられる、粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置。 - 金属粉末を貯蔵するホッパーと、
前記ホッパーから送出される金属粉末を収容する粉箱と、
前記粉箱内の金属粉末が充填される成形金型と、
前記粉箱を前記成形金型の位置まで移動させるアクチュエータと、
前記粉箱内に設けられるアース線と、
前記アース線の接地点に対する接続の入/切を制御するスイッチと、
前記粉箱内の金属粉末の電荷を検出するセンサと、
前記スイッチ、及び、前記アクチュエータの動作を制御する制御装置を具備し、
前記制御装置は、前記センサの検出値に基づいて、前記スイッチの入り切りを制御して金属粉末の電荷をある一定の値に設定するとともに、
前記制御装置は、前記電荷が一定の値になった場合において、前記アクチュエータを動作させ、前記粉箱を前記成形金型のある位置まで移動させる構成とする、粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置。 - 金属粉末を貯蔵するホッパーと、
前記ホッパーから送出される金属粉末を収容する粉箱と、
前記粉箱内の金属粉末が充填される成形金型と、
前記粉箱を前記成形金型の位置まで移動させるアクチュエータと、
前記粉箱内に設けられる除電イオン発生電極と、
前記除電イオン発生電極に除電イオンを供給する除電イオン発生装置と、
前記粉箱内の金属粉末の電荷を検出するセンサと、
前記除電イオン発生装置と、前記アクチュエータの動作を制御する制御装置と、を具備し、
前記制御装置は、前記センサの検出値に基づいて、前記除電イオン発生装置を制御して金属粉末の電荷をある一定の値に設定するとともに、前記制御装置は、前記電荷が一定の値になった場合において、前記アクチュエータを動作させ、前記粉箱を前記成形金型のある位置まで移動させる構成とする、粉末冶金における金属粉末成形体の製造装置。
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