JP2524358Y2 - セラミックスの教材用二次成形機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、セラミックスの教材用
二次成形機に係り、詳しくは、金型に充填した粉体を一
次加圧成形機により加圧して得られたグリ−ンボデ−
を、更に組織の均質かつ緻密なグリ−ンボデ−とするた
めに二次成形を行うにあたり、設置スペ−スの制約や設
備費の制約などにより、殊更高価な二次成形機を設備し
なくても、一次加圧成形時に使用した一次加圧成形機を
使用するのみで、極めて簡単かつ確実に二次成形ができ
るようにし、もって、セラミックスの基礎知識と製造技
術とを容易に修得させることができるセラミックスの教
材用二次成形機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年セラミックスの進歩発展は非常にめ
ざましく、例えば、エンジニアリングセラッミクスと呼
ばれる炭化ケイ素、窒化ケイ素、サイアロンなどや、エ
レクトロニクセラミックスと呼ばれるフェライト、チタ
ン酸バリウム、アルミナなどが開発され、これらの粉体
から各種の製品が作られるようになり、人類社会に益す
るところは極めて多大である。

【０００３】ところで、粉体から製品を作るためには、
基本的な工程として、粉体調合−成形（一次成形・二次
成形）−焼結−加工の各工程を経なければならず、どの
工程もすべて重要であって、工程に欠点があれば完全な
製品を作ることができない。そして、これらの工程のう
ち成形工程は、粉体を成形して焼結するときに、組成が
均質かつ緻密で、収縮の少ないグリ−ンボデ−を得るこ
とを目的とする点からみて特に重要であり、製品の品質
の良否は成形の時点で決定されるといっても過言ではな
い。

【０００４】そこで、グリ−ンボデ−の成形法について
は種々のものが開発され、現在乾式プレス法をはじめ９
種類の形成法が実施化されているが、業界において、最
も汎用されているものが、金型に粉体を充填しこれを一
軸加圧によってグリ−ンボデ−を成形する乾式プレス法
（実施率５８％）であることに鑑み、教育界においても
乾式プレス法によって、、基礎的な製造技術を修得させ
ているのが一般的である。ところが、乾式プレス法は、
金型に粉体を充填するときの不均一や、金型内壁と粉体
との摩擦などのために、成形体各部への圧力伝達が円滑
にいかず、加圧時の圧力分布が不均一となる欠点があ
り、組成の均質かつ緻密なグリ−ンボデ−を得るために
は、更に二次成形を行う必要がある。そのため現状で
は、別途高価な二次成形機を使用しなければならない
が、設置スペ−スの制約や設備費の制約などで、二次成
型機が設備できない場合もある。さりとて、二次成形圧
を省略して、金型による一次加圧成形を二次成形圧に近
づけて加圧すると、一軸加圧のため、金型内の調合原料
内に加圧方向と直角な面に歪みが生じ、この歪みはしば
しば亀裂となって現われ、グリ−ンボデ−の焼結時に欠
陥として残ることになる。したがって、二次成形を省略
することは、セラミックス製造の基礎的知識および技術
を修得させるという教育的視点から決して好ましいもの
ではない。そのうえ、二次成形圧分を一次成形時に付加
するので、金型内の圧力が必要以上に大きくなり、いわ
ゆる「カジリ」現象を発生させて貴重な金型を破損させ
る惧れもある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】本考案は、上記のよう
な実状に鑑み、全く新しい構想に基づいて創案されたも
のであって、一次加圧成形によって得たグリ−ンボデ−
を、更に組織の均質かつ緻密なグリ−ンボデ−とするた
めに二次成形を行うにあたり、二次成形機を二次成形す
るに必要不可欠な加圧本体のみで構成して可及的に小型
化し、設置スペ−スの制約や設備費の制約などにより、
二次成形機の設備がない場合であっても、一次加圧成形
時に使用した一次加圧成形機を使用するのみで、極めて
簡単かつ確実に二次成形ができるようにし、もって、実
習を通じてセラミックスの基礎的知識と製造技術とを修
得させることができるセラミックスの教材用二次成形機
を提供することを課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本考案が採用した技術手段は、一次加圧成形によっ
て得られたグリ−ンボデ−を収納する油圧室をシリンダ
に設け、油圧室の上方開口部に螺着される蓋体の中心部
位に油圧用ピストンを上下動自在に嵌挿し、油圧室の油
面上方に連通する脱気用バルブをシリンダ外壁にコネク
タを介して装着すると共に、上記油圧用ピストンを一次
加圧成形機側ピストンの直下方に臨ませ、かつ該ピスト
ンの加圧力により伸長制御させて、油圧室内のグリ−ン
ボデ−に等方加圧力を付与するように構成したことを特
徴とするものである。

【０００７】

【作 用】したがって本考案によれば、成形機の油圧用
ピストンが、一次成形機側ピストンの加圧力により伸長
するので、油圧室には二次成形するためにゴム袋のよう
な弾性体でシ−ルされたグリ−ンボデ−に静油圧が与え
られ、グリ−ンボデ−と相似に収縮する変形可能な弾性
体壁を通じて等方加圧されるため、一次成形時にグリ−
ンボデ−内に存在した内部歪を完全に除去することがで
き、グリ−ンボデ−の密度を均一化することができる。

【０００８】

【実施例】以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図１は本考案の要部分解斜視図、図２
は同上縦断面図を示すものであり、同図において、１は
有底円筒状のシリンダであって、該シリンダ１は図示し
ない一次成形機の作業台に載置されるように小型に構成
せれている。２は上記シリンダ１の中心部位の縦方向に
成形された油圧室であって、該油圧室２には一次加圧成
形によって得られたグリ−ンボデ−が、二次成形するた
めに収納されるようになっている。上記油圧室２の上方
開口端の内周面には螺合部２ａが成形されており、該螺
合部２ａには肉厚円盤状の蓋体３が、その下面中心部位
に突成した螺合突部３ａを介して密封状に螺着させるよ
うになっている。４は油圧用ピストンであって、該油圧
用ピストン４は蓋体３の中心部位の上方から下方の油圧
室２に向けて上下動自在に嵌挿されている。そして、上
記油圧用ピストン４はシリンダ１を一次成形機の作業台
に載置した際、一次成形機側のピストンの直下方に臨ま
せて、該ピストンの加圧力により伸長制御されるように
してある。５は脱気用バルブであって、該脱気用バルブ
５は油圧室２の油面上方に連通させた状態で、コネクタ
６を介してシリンダ１の外壁側に装着されている。５ａ
は脱気用バルブ５の開閉用ハンドルである。７は圧力計
であって、該圧力計７は油圧室２の底部に連通させた状
態で、コネクタ８を介してシリンダ１の外壁側に装着さ
れている。９は二次成形に供するグリ−ンボデ−を収納
して、油圧室２内に載置するためのステンレス製のバス
ケットであって、該バスケット９の網目は５ｍ／ｍに設
定されている。１０は運搬用把手、１１は蓋体３を開閉
するためのハンドル１１ａの挿入孔、１２はシリンダ１
の底部に固説された方形の台板であって、シリンダ１を
安定状態に保持するためのものである。

【０００９】叙上の構成において、いま、一次加圧成形
によって得られたグリ−ンボデ−を二次成形するにあた
っては、先ず二次成形に供するグリ−ンボデ−を肉薄の
ゴム袋に入れ、袋内を図示しない水流アスピレ−タでじ
ゅうぶんに減圧してからシ−ルする。その際、一次加圧
成形によって得たグリ−ンボデ−は、機械的強度が殆ん
どないので、金型からの取り出しには充分に注意し、グ
リ−ンボデ−の取り扱いは出来るだけ直接手に触れない
よう薄手のビニ−ル手袋を使用することが好ましい。次
にゴム袋内にシ−ルしたグリ−ンボデ−をバスケット９
に入れ、油圧室２の底部に収納する。この場合、ゴム袋
内の脱気が充分でないと、グリ−ンボデ−が油圧室２内
の油面に浮上するので、浮上しないように充分に脱気さ
せ、グリ−ンボデ−が油面から沈降したときに、ハンド
ル１１ａを蓋体３ａのハンドル挿入孔１１に螺着して、
蓋体３の螺合突部３ａを油圧室２の上方開口端の内周面
に形成した螺合部２ａに螺合させ、ハンドル１１ａを回
動させ蓋体３により油圧室２を密封状に縲着した後、脱
気用バルブ５の開閉用ハンドル５ａを開栓して油圧室２
内を充分に脱気させてから閉栓する。然る後、運搬用把
手１０を把持してシリンダ１を一次成形機の作業台に載
置し、一次成形機側のピストンのセンタ−ラインに油圧
用ピストン４のセンタ−ラインを合せてから、一次成形
機の手動油圧ポンプでピストンの加圧変速を徐々に制御
しながら、油圧用ピストン４を伸長させると、油圧室２
内のグリ−ンボデ−に静油圧が与えられ、グリ−ンボデ
−と相似に収縮する変形可能なゴム袋の弾性体壁を通じ
て等方圧力がかかるため、一次成形時にグリ−ンボデ−
内に存在した内部歪を完全に除去することができる。こ
の場合の加圧力は、実験の結果、２０００〜３０００ｋ
ｇ／ｃｍ²、加圧時間は５〜１０ｍｉｎ程度で二次成形
は完了する。

【００１０】

【考案の効果】これを要するに本考案は、一次加圧成形
によって得たグリ−ンボデ−を収納する油圧室をシリン
ダに設け、油圧室の上方開口端に螺着される蓋体の中心
部位に油圧用ピストンを上下動自在に嵌挿し、油圧室の
油面上方に連通する脱気用バルブをシリンダ外壁にコネ
クタを介して装着すると共に、上記油圧用ピストンを一
次加圧成形機側ピストンの直下方に臨ませ、かつ該ピス
トンの加圧力により伸長制御させて、油圧室内のグリ−
ンボデ−に等方加圧力を付与するように構成したもので
あるから、一次加圧成形によって得たグリ−ンボデ−
を、更に組成の均質かつ緻密なグリ−ンボデ−とするた
めに使用される一次成形機を、二次成形するに必要不可
欠な加圧本体のみで構成したことによって、可及的に小
型化することができ、したがって、設置スペ−スの制約
や設備費の制約により、二次成形機の設備ができない場
合であっても、一次加圧成形時に使用した一次成形機を
使用するのみで簡単かつ確実に二次成形ができ、このた
め、専用の二次成形機の設備がない場合に、二次成形を
省略して、一次加圧成形圧力を極端に増加し、これを二
次加圧成形の加圧に兼用することによって生ずる問題点
を解消することができ、教育的視点からも、実習を通じ
てセラミックスの基礎的知識と製造技術とを確実に修得
させることができる極めて有用な効果を奏する。

【００１１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の要部分解斜視図

【図２】本考案の要部縦断面図

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次加圧成形によって得たグリ−ンボデ
   −を収納する油圧室をシリンダに設け、油圧室の上方開
   口端に螺着される蓋体の中心部位に油圧用ピストンを上
   下動自在に嵌挿し、油圧室の油面上方に連通する脱気用
   バルブをシリンダ外壁にコネクタを介して装着すると共
   に、上記油圧用ピストンを一次加圧成形機側ピストンの
   直下方に臨ませ、かつ該ピストンの加圧力により伸長制
   御させて、油圧室内のグリ−ンボデ−に等方加圧力を付
   与するように構成したことを特徴とするセラミックスの
   教材用二次成形機。