JP2015131983A - iron powder molding method - Google Patents
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Description
本発明は、複数の型によってキャビティを形成する金型で鉄粉を成形する鉄粉成形方法の技術に関する。 The present invention relates to a technique of an iron powder molding method in which iron powder is molded with a mold that forms a cavity with a plurality of molds.
鉄粉を用いた粉末冶金では、鉄粉を成形金型にて押し固めて鉄粉成形体を成形し、鉄粉成形体を熱処理することにより製品が製造される(例えば、特許文献1)。また、複雑な形状の製品を製造する粉末冶金では、鉄粉を複数の型によってキャビティを形成する金型に充填し、金型のキャビティ内に充填された鉄粉を、複数の型をそれぞれ動かすことにより製品形状になるように流動させ、金型を加圧して充填された鉄粉を圧縮することにより製品が製造される。 In powder metallurgy using iron powder, a product is manufactured by pressing iron powder into a molding die to form an iron powder molded body and then heat-treating the iron powder molded body (for example, Patent Document 1). In powder metallurgy, which manufactures products with complex shapes, iron powder is filled into a mold that forms a cavity with a plurality of molds, and each of the plurality of molds is moved with the iron powder filled in the mold cavity. Thus, the product is manufactured by flowing the product into a product shape and compressing the filled iron powder by pressurizing the mold.
複数の型をそれぞれ動かして充填された鉄粉を製品形状になるように流動させる際に、金型の隅角部又は先端部に鉄粉が均一に充填されていない場合には、熱処理をする際に製品に割れが発生する場合がある。つまり、粉末冶金では、金型内で製品形状に流動した鉄粉を圧縮する前に、金型内での鉄粉の疎密差がなく均一であることが製品品質の観点から重要な課題となっている。 When iron powder filled by moving multiple molds to flow into a product shape, if the iron powder is not uniformly filled in the corner or tip of the mold, heat treatment is performed. In some cases, the product may crack. In other words, in powder metallurgy, before the iron powder that has flowed into the product shape in the mold is compressed, it is an important issue from the viewpoint of product quality that there is no difference in the density of the iron powder in the mold. ing.
本発明の解決しようとする課題は、金型内で製品形状に流動した鉄粉のキャビティ内の位置による疎密差を低減できる鉄粉成形方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an iron powder molding method that can reduce the density difference due to the position in the cavity of the iron powder that has flowed into the product shape in the mold.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、複数の型によってキャビティを形成する金型で鉄粉を成形する鉄粉成形方法であって、鉄粉を絶縁体の容器に入れて撹拌し、該鉄粉を帯電させ、前記金型のキャビティの表面を、前記鉄粉とは反対側の電位に帯電した感光体で覆い、前記感光体で覆われたキャビティの表面の所定箇所を遮蔽して感光させることにより、前記感光体における遮蔽されていない箇所の帯電状態を解消し、前記帯電した鉄粉を、キャビティの表面が感光された金型に充填し、前記複数の型をそれぞれ可動させて前記充填された鉄粉を製品形状になるように流動させ、前記金型を加圧して前記製品形状になるように流動された鉄粉を圧縮するものである。 That is, according to claim 1, there is provided an iron powder forming method in which iron powder is formed by a mold in which a cavity is formed by a plurality of molds, and the iron powder is placed in an insulator container and stirred to charge the iron powder. And covering the surface of the cavity of the mold with a photosensitive member charged to a potential opposite to the iron powder, and shielding and exposing a predetermined portion of the surface of the cavity covered with the photosensitive member, The charged state of the unshielded portion of the photoconductor is eliminated, the charged iron powder is filled in a mold in which the surface of the cavity is exposed, and the plurality of molds are respectively moved to move the filled iron. The powder is made to flow into a product shape, and the mold is pressed to compress the iron powder that has flowed into the product shape.
本発明の鉄粉成形方法によれば、金型内で製品形状に流動した鉄粉のキャビティ内の位置による疎密差を低減できる。 According to the iron powder molding method of the present invention, it is possible to reduce the density difference due to the position in the cavity of the iron powder that has flowed into the product shape in the mold.
図1を用いて、鉄粉成形工程S100の流れについて説明する。
なお、図1では、鉄粉成形工程S100の流れを模式的に表している。
The flow of the iron powder forming step S100 will be described with reference to FIG.
In addition, in FIG. 1, the flow of iron powder shaping | molding process S100 is represented typically.
鉄粉成形工程S100は、本発明の鉄粉成形方法に係る実施形態である。鉄粉成形工程S100は、複数の型120A・120B・・120E及び125A・125B・・125EによってキャビティCを形成する金型120で鉄粉Fを成形するものである。
The iron powder molding step S100 is an embodiment according to the iron powder molding method of the present invention. In the iron powder forming step S100, the iron powder F is formed by the
ステップS110において、作業者は、鉄粉Fを帯電させる。本実施形態では、鉄粉Fを絶縁体容器110に充填して攪拌棒111により撹拌することによってプラス側の電位に帯電させる。また、本実施形態では、絶縁体容器110は、ポリエチレン製とされている。
In step S110, the worker charges the iron powder F. In this embodiment, iron powder F is charged in the
なお、本実施形態では、攪拌棒111によって撹拌する構成としたが、これに限定されない。例えば、鉄粉Fを充填した絶縁体容器110を揺動することにより、鉄粉Fを帯電させる構成(摩擦帯電)であっても良い。また、例えば、接触帯電、剥離帯電又はイオン照射により鉄粉Fを帯電させる構成であっても良い。
In addition, in this embodiment, although it was set as the structure stirred with the
ステップS120において、作業者は、金型120のキャビティCの表面を感光体130で覆うものとする。本実施形態では、感光体130は、安価な銀塩をキャビティCの表面に塗布することによって構成されている。感光体130は、マイナス側の電位に帯電している。
In step S120, the operator covers the surface of the cavity C of the
なお、本実施形態では、キャビティCの表面に塗布した銀塩を感光体130とする構成としたが、これに限定されない。例えば、シート(ポリエチレン、エポキシ樹脂等)又はフィルム状(塩化ビニル、フェノール樹脂等)の絶縁体に銀塩を塗布した感光体をキャビティCの表面に被装しても良い。
In this embodiment, the silver salt applied to the surface of the cavity C is used as the
ステップS130において、作業者は、感光体130で覆われたキャビティCの表面の所定箇所(金型120に鉄粉Fを引き付けたい箇所)を除く箇所を感光させる。具体的には、感光体130で覆われたキャビティCの表面の所定箇所(金型120に鉄粉Fを引き付けたい箇所)を遮蔽部材140によって遮蔽し、光照射装置150によって感光体130を感光させる。キャビティCの表面において、遮蔽部材140によって遮蔽する箇所は、例えば隅角部又は先端部である。
In step S <b> 130, the worker sensitizes a portion excluding a predetermined portion (a portion where the iron powder F is to be attracted to the mold 120) on the surface of the cavity C covered with the
このとき、感光体130において、感光した箇所は電位が消失し、感光していない箇所はマイナス側の電位に帯電した状態を保持する。
At this time, in the
ステップS140において、作業者は、帯電した鉄粉Fを金型120に充填する。金型120は、複数の型120A・120B・・120E及び125A・125B・・125EによってキャビティCを形成するプレス用の金型120である。
In step S140, the worker fills the
ステップS150において、作業者は、複数の型120A・120B・・120E及び125A・125B・・125Eをそれぞれ可動させて、金型120(キャビティC)に充填された鉄粉Fが製品形状になるように流動させる。このとき、キャビティC表面に塗布した感光体130は、キャビティCが製品形状に変形することに伴って、製品形状に沿った形状に変形する。
In step S150, the operator moves each of the plurality of
ステップS160において、作業者は、金型120を加圧して充填された鉄粉Fを圧縮し、鉄粉Fの製品形状の成形体を成形する(図示略)。
In step S160, the operator pressurizes the
鉄粉成形工程S100の作用について説明する。 The operation of the iron powder forming step S100 will be described.
ステップS110では、絶縁体容器110に充填された鉄粉Fが攪拌棒111によって撹拌される。このとき、鉄粉Fには鉄以外の絶縁性成分が含有されているため、鉄粉Fを絶縁体容器110内で攪拌することによって鉄粉Fがプラス側の電位に帯電する。
In step S110, the iron powder F filled in the
ステップS120では、金型120のキャビティCの表面が感光体130で覆われる。
In step S <b> 120, the surface of the cavity C of the
ステップS130では、感光体130で覆われたキャビティCの表面の所定箇所(金型120に鉄粉Fを引き付けたい箇所)が遮蔽部材140によって遮蔽され、光照射装置150によって感光体130が感光される。ここで、感光体130は、帯電している状態で受光すると、電位がなくなる性質を有している。そこで、感光体130の所定箇所のみ(遮蔽部材140によって遮蔽された箇所)がマイナス側の電位に帯電された状態を保持し、所定箇所以外の電位がなくなる(所定箇所以外の帯電状態が解消される)状態となる。
In step S130, a predetermined portion on the surface of the cavity C covered with the photoreceptor 130 (a portion where the iron powder F is to be attracted to the mold 120) is shielded by the
ステップS140では、帯電した鉄粉Fが金型120に充填される。
In step S140, the charged iron powder F is filled in the
ステップS150では、複数の型120A・120B・・120Eが、キャビティCが製品形状になるように、それぞれ可動する。このとき、キャビティCの表面に塗布されていた感光体130が、キャビティCが製品形状に変形することに伴って製品形状に沿った形状に変形する。また、金型120(キャビティC)に充填された鉄粉Fは、キャビティCが製品形状に変形することに伴って、製品形状になるように流動する。
In step S150, the plurality of
このとき、プラス側の電位に帯電した鉄粉Fが、鉄粉Fとは反対側の電位であるマイナス側の電位に帯電した感光体130に接触すると引き付けられる性質があることから、製品形状になるように流動する鉄粉Fは、キャビティCの表面を覆う感光体130の電位が残っている箇所(帯電されたままの箇所)に引き付けられる。そのため、帯電された状態にあるキャビティCの表面の隅角部又は先端部に鉄粉Fが流動し易くなり、製品形状になるように流動する鉄粉FのキャビティC内の位置による疎密差が減少する。
At this time, the iron powder F charged to the positive potential has a property of being attracted when it comes into contact with the
鉄粉成形工程S100の効果について説明する。
鉄粉成形工程S100によれば、金型120のキャビティC内で製品形状となるように流動した鉄粉FのキャビティC内の位置による疎密差を低減できる。
The effect of the iron powder forming step S100 will be described.
According to the iron powder forming step S100, it is possible to reduce the density difference due to the position in the cavity C of the iron powder F that has flowed so as to have a product shape in the cavity C of the
110 絶縁体容器
111 棒
120 金型
130 感光体
140 遮蔽部材
150 光照射装置
F 鉄粉
110
Claims (1)
鉄粉を絶縁体の容器に入れて撹拌し、該鉄粉を帯電させ、
前記金型のキャビティの表面を、前記鉄粉とは反対側の電位に帯電した感光体で覆い、
前記感光体で覆われたキャビティの表面の所定箇所を遮蔽して感光させることにより、前記感光体における遮蔽されていない箇所の帯電状態を解消し、
前記帯電した鉄粉を、キャビティの表面が感光された金型に充填し、
前記複数の型をそれぞれ可動させて前記充填された鉄粉を製品形状になるように流動させ、
前記金型を加圧して前記製品形状になるように流動された鉄粉を圧縮する、
鉄粉成形方法。
An iron powder molding method of molding iron powder with a mold that forms a cavity with a plurality of molds,
Stir the iron powder in an insulator container to charge the iron powder,
Cover the surface of the cavity of the mold with a photoconductor charged to a potential opposite to the iron powder,
By shielding and exposing a predetermined portion of the surface of the cavity covered with the photoconductor, the charged state of the non-shielded portion on the photoconductor is eliminated,
The charged iron powder is filled in a mold in which the surface of the cavity is exposed,
Each of the plurality of molds is moved to flow the filled iron powder into a product shape,
Pressurizing the mold and compressing the iron powder that has flowed to the product shape;
Iron powder molding method.
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JP2006291235A (en) * | 2005-04-05 | 2006-10-26 | Toyota Motor Corp | Production device for metal powder compact in powder metallurgy, and production method therefor |
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