JP2013204122A - 金属粉末射出成形用成形型 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑な形状のキャビティに対しても高い充填性を発揮し、高品質の成形体を効率よく製造可能な金属粉末射出成形用成形型を提供すること。
【解決手段】キャビティ１０内に金属粉末射出成形材料を導入する複数のゲート２３と、主スプルー２１からランナー分岐点２２５までをつなぐ主ランナー２２１と、ランナー分岐点２２５から各ゲート２３までをつなぐ複数の副ランナー２２２と、を有し、複数の副ランナー２２２のうち、主ランナー２２１となす角度が鈍角であるものを第１の副ランナー２２２１とし、主ランナー２２１となす角度が直角であるものを第２の副ランナー２２２２としたとき、第１の副ランナー２２２１の長さは第２の副ランナー２２２２の長さより短くなっており、かつ、第２の副ランナー２２２２はその途中で湾曲している。
【選択図】図２

Description

本発明は、金属粉末射出成形用成形型に関するものである。

近年、複雑な形状の金属焼結体を製造する方法として、金属粉末射出成形法（ＭＩＭ）が普及しつつある。金属粉末射出成形法は、金属粉末と有機バインダーとの混練物を成形型のキャビティ内に射出成形し、得られた成形体を脱脂、焼成することにより、所望の形状の金属焼結体を製造する方法である。この方法であれば、最終形状に近い形状の金属焼結体を製造することができるので、二次加工を省略したり、加工量を減らすことができ、製造工程の簡略化および製造コストの削減が図られる。
射出成形法に用いられる成形型は、一般に、キャビティと、そこに成形材料を供給するゲート、ランナーおよびスプルーと、を有する。成形機のノズルから供給された成形材料は、スプルー、ランナーおよびゲートを順次通過しキャビティ内に充填される。その結果、キャビティの形状が転写された成形体が得られる。

ところで、キャビティの形状によっては、１つのキャビティに対して複数のゲートを設けるマルチゲート式の成形型が用いられる。この場合、複数のゲートから成形材料が供給されるが、成形材料の充填性を高めるためには、各ゲートからほぼ同時に成形材料が供給され始めることが重要である。
このため、各ゲートまでのランナーの長さを等しくした等長ランナーが用いられる（例えば、特許文献１参照）。等長ランナーでは、ランナーを２つに分岐する分岐点を繰り返し設けることによって、各ゲートまでのランナー長が等しくなるよう設計される。このため、成形材料の流動速度が等しければ、原理上、各ゲートにほぼ同時に成形材料が到達すると考えられる。

しかしながら、多数個取りの成形型の場合、等長ランナーにおける分岐の回数が多くなる。そして、１つのキャビティに対して３つ以上のゲートを設ける場合には、さらに分岐の回数が多くなる。その結果、ランナーにおける成形材料の流動抵抗が大きくなり、充填性の低下を招いている。
そこで、分岐回数をできるだけ減らしつつ、各ゲートへの成形材料の到達時間の均等化を図り、充填性を高めることが課題となっている。

特開２００７−５０５５４号公報

本発明の目的は、複雑な形状のキャビティに対しても高い充填性を発揮し、高品質の成形体を効率よく製造可能な金属粉末射出成形用成形型を提供することにある。

上記目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の金属粉末射出成形用成形型は、キャビティ内に金属粉末射出成形材料を導入する複数のゲートと、
スプルーからランナー分岐点までをつなぐ主ランナーと、
前記ランナー分岐点から前記各ゲートに接続する副スプルーまでをそれぞれつなぐ複数の副ランナーと、を有し、
前記複数の副ランナーと前記主ランナーとがなす角度は、それぞれ直角または鈍角であり、
前記複数の副ランナーのうち、前記スプルーに垂直な面に対する平面視において前記主ランナーとなす角度が鈍角であるものを第１の副ランナーとし、前記主ランナーとなす角度が直角であるものを第２の副ランナーとしたとき、前記第１の副ランナーの長さは前記第２の副ランナーの長さより短くなっており、かつ、前記第２の副ランナーは前記平面視においてその途中で湾曲していることを特徴とする。
これにより、複数のゲートからキャビティに対して成形材料を供給する際のタイムラグを短縮することができるので、複雑な形状のキャビティに対しても高い充填性を発揮し、高品質の成形体を効率よく製造可能な金属粉末射出成形用成形型が得られる。

本発明の金属粉末射出成形用成形型では、前記ランナー分岐点１個当たり、前記第１の副ランナーの数は１本以上３本以下、前記第２の副ランナーの数は１本または２本であることが好ましい。
これにより、ゲートの数によらず、高品質の成形体を効率よく製造可能な金属粉末射出成形用成形型が得られる。

本発明の金属粉末射出成形用成形型では、前記第１の副ランナーは前記平面視において直線状に延伸していることが好ましい。
これにより、第１の副ランナーには主ランナーから流れてきた成形材料がより短時間で充填されることとなる。その結果、第１の副ランナーに成形材料が充填されるまでの時間をより短縮することができ、ひいては、複数のゲートからそれぞれ成形材料が供給され始めるまでのタイムラグをさらに短縮することができる。

本発明の金属粉末射出成形用成形型では、前記複数の副ランナーの配置は、前記主ランナーに対して線対称の関係を満たすことが好ましい。
これにより、主ランナーを流れてきた成形材料は、複数の第２の副ランナーに均等に分配される。その結果、複数の第２の副ランナーに成形材料が充填されるまでのタイムラグが確実に短縮され、ひいては、複数のゲートからそれぞれ成形材料が供給され始めるまでのタイムラグをさらに短縮することができる。

本発明の金属粉末射出成形用成形型では、さらに、前記スプルーが複数の前記主ランナーに分岐するスプルー分岐点を有し、
前記複数の主ランナーの配置および前記各主ランナーからそれぞれ分岐する複数の前記副ランナーの配置は、前記スプルー分岐点に対して点対称の関係を満たすことが好ましい。
これにより、スプルーを流れてきた成形材料は、複数の主ランナーに均等に分配される。その結果、各キャビティに充填される成形材料の充填密度および充填時間のバラツキが抑えられることとなり、個体差の少ない成形体を効率よく製造することができる。

本発明の金属粉末射出成形用成形型の第１実施形態の型閉め状態を示す縦断面図である。 図１に示す金属粉末射出成形用成形型に形成された成形材料流動用の流路を模式的に示す平面図である。 図２に示す流路を模式的に示す斜視図である。 本発明の金属粉末射出成形用成形型の第２実施形態に形成された成形材料流動用の流路の一部を模式的に示す平面図である。 図４に示す流路の他の構成例を模式的に示す平面図である。 比較例１で用いた成形型に形成された成形材料流動用の流路を模式的に示す平面図である。

以下、本発明の金属粉末射出成形用成形型について、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の金属粉末射出成形用成形型の第１実施形態について説明する。
図１は、本発明の金属粉末射出成形用成形型の第１実施形態の型閉め状態を示す縦断面図、図２は、図１に示す金属粉末射出成形用成形型に形成された成形材料流動用の流路を模式的に示す平面図、図３は、図２に示す流路を模式的に示す斜視図である。

図１に示す金属粉末射出成形用成形型（以下、省略して「成形型」という。）１は、型開きおよび型閉め可能に設けられた上側プレート１１と中間プレート１２と下側プレート１３とを有しており、中間プレート１２と下側プレート１３との間がパーティング面Ｐになっている。パーティング面Ｐには、成形用のキャビティ１０が形成されている。
また、上側プレート１１および中間プレート１２内には、キャビティ１０内に成形材料を流動させるための流路２が形成されている。この流路２は、キャビティ１０から見て最も上流側に位置する主スプルー２１と、主スプルー２１の下流側に位置するランナー２２と、流路２とキャビティ１０との接続部に位置するゲート２３と、を有している。また、ランナー２２は、図２に示すように、その上流側の部分である主ランナー２２１と、主ランナー２２１の下流側に位置する副ランナー２２２とに分かれている。射出成形機から供給された成形材料は、主スプルー２１、ランナー２２およびゲート２３を順次通過してキャビティ１０に充填される。これにより、成形材料はキャビティ１０の形状に成形され、任意の形状の成形体を得ることができる。

また、図１に示す成形型１は、いわゆるマルチゲート式の成形型であり、１つのキャビティ１０に対して複数のゲート２３が設けられている。なお、成形型１は、図１〜３に示すような複数のキャビティ１０を有するいわゆる多数個取りが可能なものでもよく、１個取りのものでもよい。図１〜３に示すような多数個取り可能なマルチゲート式の成形型の場合、各キャビティ１０に対してそれぞれ複数のゲート２３が設けられることとなる。

以下、流路２について詳述する。
図２、３に示す流路２においては、主スプルー２１がその終端において４本の主ランナー２２１に分岐している。この分岐点をスプルー分岐点２１５とする。４本の主ランナー２２１は、主スプルー２１に対して直交する面、すなわちパーティング面Ｐにおいてスプルー分岐点２１５から放射状に延伸するよう構成されている。
また、各主ランナー２２１は、それぞれ、その終端において３本の副ランナー２２２に分岐している。この分岐点をランナー分岐点２２５とする。３本の副ランナー２２２は、パーティング面Ｐに対する平面視（以下、単に「平面視」という。）においてランナー分岐点２２５から放射状に延伸するよう構成されている。

ここで、３本の副ランナー２２２のうち、１本は、ランナー分岐点２２５を越えて主ランナー２２１を延長するように配設されており、２本は、平面視においてランナー分岐点２２５から主ランナー２２１に対して直角をなす方向に延伸するよう配設されている。前者の１本の副ランナー２２２を第１の副ランナー２２２１とし、後者の２本の副ランナー２２２をそれぞれ第２の副ランナー２２２２とする。第１の副ランナー２２２１および第２の副ランナー２２２２は、それぞれ副スプルー２４を介してゲート２３に接続されており、これらのゲート２３は同一のキャビティ１０と連通している。したがって、このキャビティ１０には、これらの３つのゲート２３からそれぞれ成形材料が供給され、短時間で充填されることとなる。なお、第１の副ランナー２２２１の終端に接続されたゲート２３をゲート２３１とし、各第２の副ランナー２２２２の終端に接続されたゲート２３をそれぞれゲート２３２とする。なお、副スプルー２４は、それぞれ図３に示すように主スプルー２１と平行に延伸し、各副ランナー２２２の終端と各ゲート２３との間を接続している。

３本の副ランナー２２２のうち第１の副ランナー２２２１は、ゲート２３１に至るまで平面視において直線状に延伸している。そして、図２の場合、第１の副ランナー２２２１と主ランナー２２１とが同一の直線上に配設されており、第１の副ランナー２２２１が主ランナー２２１となす角度θ１（以下、「分岐角度」ともいう。）は１８０°である。なお、この角度θ１は、平面視において第１の副ランナー２２２１の軸線と主ランナー２２１の軸線とがなす角度のことを指す。角度θ１は鈍角であればよく、具体的には９５°超１８０°以下であればよい。また、角度θ１は、好ましくは１００°以上１８０°以下とされ、より好ましくは１１０°以上１８０°以下とされ、さらに好ましくは１２０°以上１８０°以下とされる。
また、第１の副ランナー２２２１の長さ（延長）は、第２の副ランナー２２２２よりも短くなるよう設定されている。なお、各副ランナー２２２の長さとは、ランナー分岐点２２５から各副ランナー２２２と副スプルー２４との接続点までの平面視における長さである。

一方、２本の第２の副ランナー２２２２は、それぞれ、前述したように平面視において主ランナー２２１に対する角度θ２（以下、「分岐角度」ともいう。）が直角をなしており、かつ互いに反対の方向に向かって延伸している。なお、この角度θ２は、平面視において各第２の副ランナー２２２２の軸線と主ランナー２２１の軸線とがなす角度のことを指し、これが直角であるとは、角度θ２が８８°以上９５°以下であることをいう。

このように副ランナー２２２についてランナー分岐点２２５からの分岐角度や長さを規定することにより、成形型１では３つのゲート２３からほぼ同時に成形材料を供給することができる。これにより、キャビティ１０には短時間で成形材料が充填されることとなり、成形材料の温度低下や経時的な性状変化を抑制することができる。その結果、各ゲート２３から供給された成形材料同士が出会う位置におけるウェルドラインの発生が抑制されるとともに、充填密度の均一化が図られる。このようにして均質で形状再現性の高い高品質な成形体が得られる。

このような効果は、以下のような理由によるものと考えられる。主スプルー２１、スプルー分岐点２１５および主ランナー２２１を順次通過した成形材料は、ランナー分岐点２２５において３方向に分岐する。このとき、成形材料は引き続き主ランナー２２１の延伸方向に沿って流れようとするので、３本の副ランナーのうち、主ランナー２２１に対する角度θ１が鈍角である第１の副ランナー２２２１に向かって優先的に流れ込むこととなる。その結果、第１の副ランナー２２２１内は極めて短時間に成形材料によって充填される。

一方、第１の副ランナー２２２１が成形材料によって充填されると、行き場を失った成形材料が、自ずと、主ランナー２２１に対する角度θ２が直角である第２の副ランナー２２２２に向かって流れ込む。その結果、２本の第２の副ランナー２２２２内にも短時間で成形材料が充填されることとなる。そして、第１の副ランナー２２２１および第２の副ランナー２２２２が成形材料で充填されると、各ゲート２３からキャビティ１０へと成形材料が供給される。

これらの一連の挙動のうち、第１の副ランナー２２２１内に成形材料が充填された後、第２の副ランナー２２２２内に成形材料が充填されるまでの時間は、極めて短時間である。これは、第１の副ランナー２２２１の長さ（延長）が第２の副ランナー２２２２よりも短く設定されているため、第１の副ランナー２２２１内に極めて短時間で成形材料が充填されることとなり、その後、速やかに第２の副ランナー２２２２を充填するように成形材料を流動させることができるからである。

すなわち本発明では、第１の副ランナー２２２１内が成形材料で短時間に充填されるようランナー長およびランナーの分岐角度を設定することにより、第１の副ランナー２２２１内に成形材料が充填されることで行き場を失った成形材料を第２の副ランナー２２２２側へと短時間で振り向けることができ、結果的には、３つのゲート２３からそれぞれ成形材料が供給され始めるまでのタイムラグを短縮することを可能にしている。

なお、従来の等長ランナーでは、ランナー分岐点において、主ランナーから２本の副ランナーが等しい分岐角度で分岐しているため、成形材料が各副ランナーに対してほぼ同時に流れ始めることができる。この点において等長ランナーは有用であるものの、マルチゲート式の成形型の場合、多数のゲートを設けるべく、主ランナーを多数の副ランナーに分岐しなければならないため、ランナー分岐点の数が非常に多くなってしまう。このため、ランナー分岐点の数とともに流路の流動抵抗が増加し、各ゲートから成形材料が供給され始めるまでの時間が長くなるという問題があった。
これに対し、図２に示す成形型１では、ランナー分岐点２２５において主ランナー２２１を３本の副ランナー２２２に分岐させることができるので、ランナー分岐点の数を減らすことができる。その結果、成形材料がゲート２３に到達するまでの時間を短縮し、ウェルドラインや充填不良等の発生を抑制することができる。

また、２本の第２の副ランナー２２２２は、平面視においてその途中で湾曲している。このように第２の副ランナー２２２２を湾曲させることにより、第２の副ランナー２２２２の流動抵抗の増加を抑えつつ、ゲート２３の配置の自由度を高めることができる。すなわち、第２の副ランナー２２２２に比べて第１の副ランナー２２２１の長さを短く設定した場合、平面視において第１の副ランナー２２２１の終端に位置するゲート２３１と第２の副ランナー２２２２の終端に位置するゲート２３２とが取り得る最長の離間距離も短くなってしまうため、ゲート２３の配置の自由度に制約が生じてしまうが、第２の副ランナー２２２２を湾曲させることにより、前記最長の離間距離がより長くとることができ、かつ、湾曲せず折れ曲がっている場合に比べて流動抵抗の増加も抑えられる。その結果、ゲート２３の配置の自由度が高まることとなる。

また、第２の副ランナー２２２２と主ランナー２２１とがなす角度θ２を直角としたことにより、ランナー分岐点２２５における流動抵抗の増大を抑えつつ、ゲート２３１とゲート２３２とが取り得る最長の離間距離をより長くとることができる。なお、角度θ２が直角より小さい場合、主ランナー２２１を流動してきた成形材料はその流れの方向を、逆戻りするように大きく変えることを強いられるため、ランナー分岐点２２５における流動抵抗が極めて大きくなり、流速が低下することで第２の副ランナー２２２２に成形材料が充填されるまでの時間が長くなってしまう。一方、角度θ２が直角より大きい場合、ランナー分岐点２２５における流動抵抗の著しい増加は抑えられるものの、ゲート２３１とゲート２３２との離間距離を確保しづらくなり、ゲート２３の配置の自由度が小さくなってしまう。

なお、上述したような成形材料の挙動は、成形材料中に金属粉末が含まれていること、すなわち金属粉末射出成形用の成形材料であるがゆえのものであり、このような成形材料を成形する際に上記作用・効果がより確実に発揮される。これは、金属粉末を含む成形材料はその比重が大きいものであるため、流動時の運動エネルギーが大きく、その流動方向を速やかに変化させることが困難であるからである。その一方、成形材料の運動エネルギーが大きいことによって、例えば図２に示すランナー分岐点２２５においては、特に制御しなくても、まず第１の副ランナー２２２１に成形材料が優先的に流れ込み、第１の副ランナー２２２１が成形材料で充填されると、次いで、第２の副ランナー２２２２に成形材料が流れ込むという挙動が自ずと生じることとなる。したがって、金属粉末を含んだ成形材料を用いた場合にのみ、本発明の成形型はその機能を存分に発揮することができる。

一方、図２に示す第１の副ランナー２２２１は、平面視において直線上に延伸している。これにより、第１の副ランナー２２２１には主ランナー２２１から流れてきた成形材料がより短時間で充填されることとなる。その結果、第１の副ランナー２２２１に成形材料が充填されるまでの時間をより短縮することができ、ひいては、３つのゲート２３からそれぞれ成形材料が供給され始めるまでのタイムラグをさらに短縮することができる。
なお、第１の副ランナー２２２１は、平面視において湾曲していてもよい。また、主ランナー２２１も平面視において湾曲していてもよい。

また、２本の第２の副ランナー２２２２の配置は、主ランナー２２１に対して線対称の関係を満たしている。このように配置されていることで、主ランナー２２１を流れてきた成形材料は、２本の第２の副ランナー２２２２に均等に分配される。その結果、２本の第２の副ランナー２２２２に成形材料が充填されるまでのタイムラグが確実に短縮され、ひいては、３つのゲート２３からそれぞれ成形材料が供給され始めるまでのタイムラグをさらに短縮することができる。

以上のように、本発明では、主ランナー２２１に対して分岐角度が鈍角である第１の副ランナー２２２１と直角である第２の副ランナー２２２２とを有し、第１の副ランナー２２２１の長さを第２の副ランナー２２２２の長さより短く設定し、かつ、第２の副ランナー２２２２がその途中で湾曲するように構成することにより、各副ランナー２２２に接続されたゲート２３から成形材料が供給され始めるまでのタイムラグを十分に短縮することができる。その結果、キャビティ１０に対して複数のゲート２３から均一に成形材料を供給し短時間で充填することができるので、複雑な形状のキャビティ１０であってもウェルドラインや充填不良等の発生を確実に抑制しつつ、均質かつ高密度の成形体を効率よく製造することができる。

なお、第１の副ランナー２２２１の数は２本以上であってもよいが、好ましくは１本以上３本以下とされる。また、第２の副ランナー２２２２の数も特に限定されないが、好ましくは１本または２本とされる。
また、成形型１に形成された流路２では、上述したように、主スプルー２１がその終端において４本の主ランナー２２１に分岐しており、各主ランナー２２１の先にはそれぞれ各副ランナー２２２、各副スプルー２４、各ゲート２３等が設けられており、さらにその先にキャビティ１０が設けられている。

ここで、これらの主ランナー２２１およびその先に設けられた各副ランナー２２２の配置は、図２に示すように、スプルー分岐点２１５に対して点対称の関係を満たしている。これにより、主スプルー２１を流れてきた成形材料は、４本の主ランナー２２１に均等に分配される。その結果、各キャビティ１０に充填される成形材料の充填密度および充填時間のバラツキが抑えられることとなり、個体差の少ない成形体を効率よく製造することができる。
なお、１つの成形型１に形成されるキャビティ１０の数は、特に限定されず、１〜３個でも、５個以上でもよい。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の金属粉末射出成形用成形型の第２実施形態について説明する。
図４は、本発明の金属粉末射出成形用成形型の第２実施形態に形成された成形材料流動用の流路の一部を模式的に示す平面図である。
以下、第２実施形態について説明するが、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。なお、図４において第１実施形態と同様の構成部分については、先に説明したのと同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
第２実施形態は、各主ランナー２２１がその終端において４本の副ランナー２２２に分岐している以外、第１実施形態と同様である。

図４に示す流路２には、第１の副ランナー２２２１が２本配置されている。これらの第１の副ランナー２２２１の配置は、主ランナー２２１に対して線対称の関係を満たしている。このように配置されていることで、主ランナー２２１を流れてきた成形材料は、２本の第１の副ランナー２２２１に均等に分配される。その結果、２本の第１の副ランナー２２２１に成形材料が充填されるまでのタイムラグが確実に短縮される。

図５は、図４に示す流路の他の構成例を模式的に示す平面図である。
図５に示す流路２には、第１の副ランナー２２２１が３本配置されている。これらの第１の副ランナー２２２１の配置も、主ランナー２２１に対して線対称の関係を満たしている。なおこの場合、３本の第１の副ランナー２２２１のうちの１本は主ランナー２２１の延長線上に配置されることとなる。

以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、成形型には、上記の構造物以外に任意の構造物が付加されていてもよい。
また、本発明の金属粉末射出成形用成形型のキャビティは、いかなる形状であってもよい。

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．成形体の製造
（実施例１）
まず、水アトマイズ法により製造されたＳＵＳ３１６Ｌ粉末を用意した。ＳＵＳ３１６Ｌ粉末について、レーザー回折方式の粒度分布測定装置（マイクロトラック、日機装株式会社製、ＨＲＡ９３２０−Ｘ１００）により平均粒径を測定したところ、平均粒径が１０μｍであった。有機バインダーは、ポリプロピレンとパラフィンワックスを質量比で９：１となるよう混合したものを用いた。そして、ＳＵＳ３１６Ｌ粉末と有機バインダーとの質量比は、９１：９とした。

次いで、これらを混合し、加圧ニーダー（混練機）にて混練した。
次いで、得られた混練物をペレタイザーにより粉砕し、平均粒径５ｍｍのペレットを得た。
次いで、得られたペレットを用い、材料温度：１５０℃、射出圧力：１０．８ＭＰａ（１１０ｋｇｆ／ｃｍ^２）という成形条件で、射出成形機にて成形を行った。これにより、成形体を得た。なお、成形体の形状は、直径３０ｍｍ×厚さ５ｍｍの円盤形状である。
また、成形型としてはキャビティの数が４つの多数個取りのものを用い、流路が図３に示す形状になっているものを用いた。なお、流路の形状条件は以下に示す通りである。

＜流路の形状＞
・スプルー分岐点における分岐数：４
・ランナー分岐点における分岐数：３
・キャビティ当たりのゲート数 ：３個
・第１の副ランナーの本数 ：１本
・第２の副ランナーの本数 ：２本
・第１の副ランナーの分岐角度 ：１８０°
・第２の副ランナーの分岐角度 ：９０°

（実施例２）
流路の形状を以下に示す形状（図４に示す形状）に変更し、１つのキャビティ当たりのゲートの数を４個に変更した以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
＜流路の形状＞
・ランナー分岐点における分岐数：４
・第１の副ランナーの本数 ：２本
・第２の副ランナーの本数 ：２本
・第１の副ランナーの分岐角度 ：１３５°
・第２の副ランナーの分岐角度 ：９０°

（実施例３）
流路の形状を以下に示す形状（図５に示す形状）に変更し、１つのキャビティ当たりのゲートの数を５個に変更した以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
＜流路の形状＞
・ランナー分岐点における分岐数：５
・第１の副ランナーの本数 ：３本
・第２の副ランナーの本数 ：２本
・第１の副ランナーの分岐角度 ：１２０°および１８０°
・第２の副ランナーの分岐角度 ：９０°

（比較例１）
流路の形状を以下に示す形状に変更した以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。なお、図６は、比較例１で用いた成形型に形成された成形材料流動用の流路を模式的に示す平面図である。
＜流路の形状＞
・第１の副ランナーの本数 ：１本
・第２の副ランナーの本数 ：２本
・第１の副ランナーの分岐角度 ：１８０°
・第２の副ランナーの分岐角度 ：６０°

（比較例２）
流路の形状を以下に示す形状に変更した以外は、実施例２と同様にして成形体を得た。
＜流路の形状＞
・第１の副ランナーの本数 ：２本
・第２の副ランナーの本数 ：２本
・第１の副ランナーの分岐角度 ：１３５°
・第２の副ランナーの分岐角度 ：６０°

（比較例３）
流路の形状を以下に示す形状に変更した以外は、実施例３と同様にして成形体を得た。
＜流路の形状＞
・第１の副ランナーの本数 ：３本
・第２の副ランナーの本数 ：２本
・第１の副ランナーの分岐角度 ：１２０°および１８０°
・第２の副ランナーの分岐角度 ：６０°

２．成形体の評価
次に、各実施例および各比較例で得られた成形体を脱脂、焼成して焼結体を得た。そして、得られた焼結体について以下の評価を行った。なお、脱脂条件および焼成条件は以下に示す通りである。
＜脱脂条件＞
・脱脂温度 ：５００℃
・脱脂時間 ：１時間
・脱脂雰囲気：窒素雰囲気
＜焼成条件＞
・焼成温度 ：１３００℃
・焼成時間 ：３時間
・焼成雰囲気：アルゴン雰囲気

２．１ 焼結密度の評価
各実施例および各比較例で得られた焼結体１００個について、アルキメデス法（ＪＩＳ Ｚ ２５０１に規定）に準じた方法により密度を測定した。また、測定された焼結密度の平均値と金属粉末の真密度から焼結体の相対密度を算出した。
その結果、各実施例で得られた焼結体は、各比較例で得られた焼結体に比べて相対密度が高いことが認められた。

２．２ 外観の評価
各実施例および各比較例で得られた焼結体１００個について、その外観を以下の評価基準にしたがって評価した。
＜外観の評価基準＞
◎：割れ、欠損および変形が発生した焼結体の数が３個以下である。
○：割れ、欠損および変形の発生した焼結体の数が４個以上１０個以下である。
△：割れ、欠損および変形の発生した焼結体の数が１１個以上５０個以下である。
×：割れ、欠損および変形の発生した焼結体の数が５１個以上である。

２．３ 寸法精度の評価
各実施例および各比較例で得られた焼結体１００個について、その外径をマイクロメーターで測定した。そして、測定値の平均値について、ＪＩＳ Ｂ ０４１１（金属焼結品の普通許容差）に規定の「幅の普通許容差」に基づき、以下の評価基準に基づいて評価した。

＜寸法精度の評価基準＞
◎：等級が精級である（許容差±０．０５ｍｍ以下）。
○：等級が中級である（許容差±０．０５ｍｍ超±０．１ｍｍ以下）。
△：等級が並級である（許容差±０．１ｍｍ超±０．２ｍｍ以下）。
×：許容外である。
以上、２．２および２．３の評価結果を表１に示す。

２．４ 焼結均一性の評価
各実施例および各比較例で得られた焼結体１００個について、ランダムに選択した１０カ所のビッカース硬度を測定した。そして、１０個の測定値の分布幅を算出し、これを各実施例および各比較例の間で比較した。
その結果、各実施例で得られた焼結体は、各比較例で得られた焼結体に比べてビッカース硬度の分布幅が狭く、かつその平均値が高いことが認められた。すなわち、各実施例で得られた焼結体は、各比較例で得られた焼結体に比べて焼結均一性が高いことが認められた。

１……成形型 １０……キャビティ １１……上側プレート １２……中間プレート １３……下側プレート ２……流路 ２１……主スプルー ２１５……スプルー分岐点 ２２……ランナー ２２１……主ランナー ２２２……副ランナー ２２２１……第１の副ランナー ２２２２……第２の副ランナー ２２５……ランナー分岐点 ２３、２３１、２３２……ゲート ２４……副スプルー Ｐ……パーティング面

Claims (5)

1. キャビティ内に金属粉末射出成形材料を導入する複数のゲートと、
   スプルーからランナー分岐点までをつなぐ主ランナーと、
   前記ランナー分岐点から前記各ゲートに接続する副スプルーまでをそれぞれつなぐ複数の副ランナーと、を有し、
   前記複数の副ランナーと前記主ランナーとがなす角度は、それぞれ直角または鈍角であり、
   前記複数の副ランナーのうち、前記スプルーに垂直な面に対する平面視において前記主ランナーとなす角度が鈍角であるものを第１の副ランナーとし、前記主ランナーとなす角度が直角であるものを第２の副ランナーとしたとき、前記第１の副ランナーの長さは前記第２の副ランナーの長さより短くなっており、かつ、前記第２の副ランナーは前記平面視においてその途中で湾曲していることを特徴とする金属粉末射出成形用成形型。
2. 前記ランナー分岐点１個当たり、前記第１の副ランナーの数は１本以上３本以下、前記第２の副ランナーの数は１本または２本である請求項１に記載の金属粉末射出成形用成形型。
3. 前記第１の副ランナーは前記平面視において直線状に延伸している請求項１または２に記載の金属粉末射出成形用成形型。
4. 前記複数の副ランナーの配置は、前記主ランナーに対して線対称の関係を満たす請求項１ないし３のいずれかに記載の金属粉末射出成形用成形型。
5. さらに、前記スプルーが複数の前記主ランナーに分岐するスプルー分岐点を有し、
   前記複数の主ランナーの配置および前記各主ランナーからそれぞれ分岐する複数の前記副ランナーの配置は、前記スプルー分岐点に対して点対称の関係を満たす請求項１ないし４のいずれかに記載の金属粉末射出成形用成形型。

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