JP2526869B2 - 打錠機用粉体成形用型 - Google Patents
打錠機用粉体成形用型Info
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- JP2526869B2 JP2526869B2 JP61184188A JP18418886A JP2526869B2 JP 2526869 B2 JP2526869 B2 JP 2526869B2 JP 61184188 A JP61184188 A JP 61184188A JP 18418886 A JP18418886 A JP 18418886A JP 2526869 B2 JP2526869 B2 JP 2526869B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粉体を圧縮成形するための粉体成形用型の改
良に関するものである。
良に関するものである。
従来、粉体成形用型は一般にダイス鋼等の金属を、又
特殊な場合でも超硬合金を使用している。その他特開昭
58−193106公報に、耐摩耗の点からアルミナ等のセラミ
ックスを使用した例がある。
特殊な場合でも超硬合金を使用している。その他特開昭
58−193106公報に、耐摩耗の点からアルミナ等のセラミ
ックスを使用した例がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の金属や超硬合金の粉体成形用型では、うすとき
ねの間に粉末が入りこみ摩耗させ、型がくずれ、長期使
用ができない；今日の様に高速度で成形する時など摩擦
熱を発生し、金属同士が焼きついてしまい、以後型が使
えなくなる；金属は化学的耐食性に乏しく、強酸性，強
アルカリ性等の粉体には使えない、等々多くの欠点を有
していた。
ねの間に粉末が入りこみ摩耗させ、型がくずれ、長期使
用ができない；今日の様に高速度で成形する時など摩擦
熱を発生し、金属同士が焼きついてしまい、以後型が使
えなくなる；金属は化学的耐食性に乏しく、強酸性，強
アルカリ性等の粉体には使えない、等々多くの欠点を有
していた。
又セラミックスを使用した場合でも、アルミナ（Al2O
3），窒化硅素（Si3N4），炭化硅素（SiC）等では上記
の耐摩耗性，化学耐食性等は有することはわかっている
が、粉体成形用型にはまだ欠点を有していることがわか
った。その一つは、粉体成形時に成形用型とくにきねの
部分に粉体成形物の一部が付着してしまい、成形物が割
れて商品にならない。二つめは、上記セラミックスは耐
衝撃性に弱いことである。成形用型は手動でていねいに
取り扱っている際は問題ないが、自動打錠機等を使用す
る際には一寸の設定ミス，機械のねじのゆるみ等々の理
由で、うすときねが衝突し、その際の衝撃で割れてしま
うこともある。
3），窒化硅素（Si3N4），炭化硅素（SiC）等では上記
の耐摩耗性，化学耐食性等は有することはわかっている
が、粉体成形用型にはまだ欠点を有していることがわか
った。その一つは、粉体成形時に成形用型とくにきねの
部分に粉体成形物の一部が付着してしまい、成形物が割
れて商品にならない。二つめは、上記セラミックスは耐
衝撃性に弱いことである。成形用型は手動でていねいに
取り扱っている際は問題ないが、自動打錠機等を使用す
る際には一寸の設定ミス，機械のねじのゆるみ等々の理
由で、うすときねが衝突し、その際の衝撃で割れてしま
うこともある。
本発明者らは、粉体に付着しない、又耐衝撃性を有す
る材質の開発を鋭意努力検討した。
る材質の開発を鋭意努力検討した。
本発明者らは、粉体に付着しにくい材質について鋭意
検討したところ、ジルコニア系セラミックスが特性を有
して耐摩耗性，耐焼きつき性，化学耐食性等のほか，粉
体が付着しにくい，耐衝撃性が高い等の性質を有してい
ることが判明し、本発明に到達した。
検討したところ、ジルコニア系セラミックスが特性を有
して耐摩耗性，耐焼きつき性，化学耐食性等のほか，粉
体が付着しにくい，耐衝撃性が高い等の性質を有してい
ることが判明し、本発明に到達した。
粉体に付着しにくいものとは、そもそも材質的に物に
接着しにくい性質をそのものがもっていることが必要で
あるが、ジルコニアは非常にぬれにくいという性質を有
している。（たとえば、ジルコニアは、溶融アルミニウ
ム等との接触角が極端に大きいことが知られている）。
その他ジルコニアはセラミックスにした場合に非常に、
緻密な焼結体が得られるので、いっそう粉体が付着しに
くい。すなわち、緻密な焼結体は、表面は加工した場
合、極めて平滑な加工面が得られるので、物に付着しに
くい性質を持つこととなる。さらに、緻密な焼結体は、
内部にボアをほとんどもたず、加工した際にも表面にボ
アが現れず、ボア内に粉体がはいりこんでそこから付着
現象が始まることも防げる。
接着しにくい性質をそのものがもっていることが必要で
あるが、ジルコニアは非常にぬれにくいという性質を有
している。（たとえば、ジルコニアは、溶融アルミニウ
ム等との接触角が極端に大きいことが知られている）。
その他ジルコニアはセラミックスにした場合に非常に、
緻密な焼結体が得られるので、いっそう粉体が付着しに
くい。すなわち、緻密な焼結体は、表面は加工した場
合、極めて平滑な加工面が得られるので、物に付着しに
くい性質を持つこととなる。さらに、緻密な焼結体は、
内部にボアをほとんどもたず、加工した際にも表面にボ
アが現れず、ボア内に粉体がはいりこんでそこから付着
現象が始まることも防げる。
したがって、このような特性を有するジルコニア系セ
ラミックスを、粉体成形型の少なくとも粉体に接する部
分に用いることにより、粉体を付着させることなく、か
つ破損させることなく、長時間粉体の成形を行なうこと
ができる。
ラミックスを、粉体成形型の少なくとも粉体に接する部
分に用いることにより、粉体を付着させることなく、か
つ破損させることなく、長時間粉体の成形を行なうこと
ができる。
本発明が適用できる粉末成形用型としては、手動によ
る打錠機用成形型、回転型の自動打錠機の成形が考えら
れ、それらの成形用型のうす、上きね，下きね等にも適
用することができる。
る打錠機用成形型、回転型の自動打錠機の成形が考えら
れ、それらの成形用型のうす、上きね，下きね等にも適
用することができる。
本発明の成形用型は、全体がジルコニア系セラミック
スで構成されたものであっても良く、また粉末が接触す
る部分のみをジルコニア系セラミックスを使用し、他の
部分は金属材料を使用したものであっても良い。すなわ
ち、金属製のケースと上記セラミックス部材を焼バメ，
接着又はカシメ等の方法で支持させれば良い。この様に
してとくに大型の成形型でも高価なセラミックスを一部
使うことで製作費の低減をはかることができる。ジルコ
ニア系セラミックスは金属との線膨張係数が近似してお
り、ジルコニア系セラミックス−金属の複合体は、たと
え使用温度が高くなっても、両者間に剥離が起りにく
い。
スで構成されたものであっても良く、また粉末が接触す
る部分のみをジルコニア系セラミックスを使用し、他の
部分は金属材料を使用したものであっても良い。すなわ
ち、金属製のケースと上記セラミックス部材を焼バメ，
接着又はカシメ等の方法で支持させれば良い。この様に
してとくに大型の成形型でも高価なセラミックスを一部
使うことで製作費の低減をはかることができる。ジルコ
ニア系セラミックスは金属との線膨張係数が近似してお
り、ジルコニア系セラミックス−金属の複合体は、たと
え使用温度が高くなっても、両者間に剥離が起りにく
い。
本発明の成形用型のジルコニア系セラミックスはジル
コニアを40wt％以上含まねばならない。これは、ジルコ
ニア焼結体のみから成るものであっても良く、又、60wt
％までは他のセラミックスが混入しても良いことを意味
する。他のセラミックスとしては、たとえばアルミナ、
スピネル，ムライト等をあげることができるが、アルミ
ナとの複合セラミックスが硬度の点ですぐれており、耐
摩耗性が向上する。またジルコニア含有量が40wt％以上
であればジルコニアがもつ粉体との非接着性が維持さ
れ、効果を高めることができる。ジルコニアとしては、
強度および靱性が優れる部分安定化ジルコニアでなけれ
ばならない。部分安定化ジルコニアに固溶させる安定化
剤としてはイットリア，カルシア，マグネシア，セリ
ア，その他の希土類酸化物いずれでも良い。部分安定化
剤の適当な量としては、ジルコニアと安定化剤との合計
に対してイットリアでは１〜５モル％，カルシアでは２
〜９モル％，マグナネシアでは８〜10モル％，セリアで
は８〜30モル％であり、これらを２種以上混合し固溶化
しても良い。その中でも特にイットリア部分安定化ジル
コニアは、高強度が得られ、高温になっても強度低下が
なく、さらに靱性も高く、本発明材料としてとくに適し
ている。
コニアを40wt％以上含まねばならない。これは、ジルコ
ニア焼結体のみから成るものであっても良く、又、60wt
％までは他のセラミックスが混入しても良いことを意味
する。他のセラミックスとしては、たとえばアルミナ、
スピネル，ムライト等をあげることができるが、アルミ
ナとの複合セラミックスが硬度の点ですぐれており、耐
摩耗性が向上する。またジルコニア含有量が40wt％以上
であればジルコニアがもつ粉体との非接着性が維持さ
れ、効果を高めることができる。ジルコニアとしては、
強度および靱性が優れる部分安定化ジルコニアでなけれ
ばならない。部分安定化ジルコニアに固溶させる安定化
剤としてはイットリア，カルシア，マグネシア，セリ
ア，その他の希土類酸化物いずれでも良い。部分安定化
剤の適当な量としては、ジルコニアと安定化剤との合計
に対してイットリアでは１〜５モル％，カルシアでは２
〜９モル％，マグナネシアでは８〜10モル％，セリアで
は８〜30モル％であり、これらを２種以上混合し固溶化
しても良い。その中でも特にイットリア部分安定化ジル
コニアは、高強度が得られ、高温になっても強度低下が
なく、さらに靱性も高く、本発明材料としてとくに適し
ている。
本発明のセラミックス製造に使用する原料粉末は、焼
結性の点で湿式法で得られた１次粒子径200〜500Åの微
粉末がよく、又複合化する際に用いられるアルミナ，ス
ピネル，ムライト等も湿式法で得られたジルコニアと同
一粒径に近いものを用いることが望ましい。さらに、焼
結しやすいセラミックス原料粉末を用いることは、成形
粉末の付着しにくいことからも望ましい。すなわち、焼
結しやすいセラミックス原料を用いることは、緻密な粒
子径の小さな結晶をつくり、又ボア等の欠陥もないこと
になり、加工しても極めて平滑な面が得られ、成形用型
として好ましい。
結性の点で湿式法で得られた１次粒子径200〜500Åの微
粉末がよく、又複合化する際に用いられるアルミナ，ス
ピネル，ムライト等も湿式法で得られたジルコニアと同
一粒径に近いものを用いることが望ましい。さらに、焼
結しやすいセラミックス原料粉末を用いることは、成形
粉末の付着しにくいことからも望ましい。すなわち、焼
結しやすいセラミックス原料を用いることは、緻密な粒
子径の小さな結晶をつくり、又ボア等の欠陥もないこと
になり、加工しても極めて平滑な面が得られ、成形用型
として好ましい。
さらに上記の微粉末原料をラバープレス法等によって
所望の形に成形したのち、焼結してセラミックス焼結品
を得る。焼結法としては、常圧焼結でも良くさらに熱間
静水加圧焼成法（HIP処理）を加えても良い。HIP処理は
さらに緻密な焼結品を得られることから好ましい処理方
法である。
所望の形に成形したのち、焼結してセラミックス焼結品
を得る。焼結法としては、常圧焼結でも良くさらに熱間
静水加圧焼成法（HIP処理）を加えても良い。HIP処理は
さらに緻密な焼結品を得られることから好ましい処理方
法である。
以上の様にして得られたセラミックス焼結品をダイヤ
モンド砥石等で研削研摩し、所定の寸法および表面あら
さに仕上げ、さらに必要ならば焼バメ等の処理を行な
い、本発明に使用するセラミックス部材が得られる。
モンド砥石等で研削研摩し、所定の寸法および表面あら
さに仕上げ、さらに必要ならば焼バメ等の処理を行な
い、本発明に使用するセラミックス部材が得られる。
本発明の成形用型を粉体の成形に使用することで以下
の効果をあげることができる。
の効果をあげることができる。
（１）製品の表面がきわめて滑らかで製品価値を高めら
れる。
れる。
（２）製品の一部が成形型に付着し破損したりすること
がなくなり製品の歩留りが向上できる。
がなくなり製品の歩留りが向上できる。
（３）付着が少なくなり清掃による停止期間が少なくな
る。又清掃も容易である。
る。又清掃も容易である。
（４）きねのすべりも良いため潤滑油も少量ですみ、製
品を汚す恐れがない。
品を汚す恐れがない。
実施例1,比較例１ 畑鉄工所製ロータリー打錠機を用いて成形した。
きねの外径は29.90mm,うすの内径は30mmでありロータ
リーの回転数は16回転／分であった。
リーの回転数は16回転／分であった。
きねおよびうすに用いたセラミックス材質は、３モル
％イットリア含有ジルコニア常圧焼結体を上記寸法に加
工し、各々金属焼バネして用いた。粉体に接する部分
は、研摩仕上げし、表面あらさ0.5μ以下に仕上げた。
比較のため、従来のクロムメッキ処理した金属製のもの
も用いた。
％イットリア含有ジルコニア常圧焼結体を上記寸法に加
工し、各々金属焼バネして用いた。粉体に接する部分
は、研摩仕上げし、表面あらさ0.5μ以下に仕上げた。
比較のため、従来のクロムメッキ処理した金属製のもの
も用いた。
成形用の粉体は、次亜塩素酸カルシウムを用いた。
クロムメッキ金属製の成形型を用いたものは１時間経
過後からはきねに粉末の付着現象が起こり、１時間半後
からは製品の割れが発生して清掃を行なわなければなら
なかった。
過後からはきねに粉末の付着現象が起こり、１時間半後
からは製品の割れが発生して清掃を行なわなければなら
なかった。
ジルコニアセラミックスを用いたダイスは、８時間運
転しても、きねに粉末の付着現象は起こらず又製品の割
れは生じなかった。
転しても、きねに粉末の付着現象は起こらず又製品の割
れは生じなかった。
実施例２ 実施例１と同じ機械を用いてかつ同じ次亜塩素酸カル
シウム粉末を用いた。セラミックス製成形用型としては
３モル％イットリア含有ジルコニア粉末70wt％と微粉末
アルミナ30wt％を混合し、成形焼結体をさらにHIP処理
して得た材質を用いた。
シウム粉末を用いた。セラミックス製成形用型としては
３モル％イットリア含有ジルコニア粉末70wt％と微粉末
アルミナ30wt％を混合し、成形焼結体をさらにHIP処理
して得た材質を用いた。
この場合も実施例１と同じく８時間運転しても何ら不
都合は生じなかった。
都合は生じなかった。
比較例２ 実施例１と同じ機械，同じ粉末を用いて成形錠剤を作
った。セラミックス製の成形用型としては、微粉末アル
ミナ（純度99.9％）を成形し、焼結したものを用いた。
った。セラミックス製の成形用型としては、微粉末アル
ミナ（純度99.9％）を成形し、焼結したものを用いた。
これらの成形用品の表面あらさはいくら研摩を行なっ
ても２μ以下にはならなかった。又アルミナはかけやす
く研削の際はかけ等を起こしやすかった。
ても２μ以下にはならなかった。又アルミナはかけやす
く研削の際はかけ等を起こしやすかった。
この場合は実施例１や２と異なり約１時間後できね表
面に粉末が付着し、２時間後から出てくる錠剤はすべて
割れてしまい製品ならなかった。そして清掃せざるを得
なくなった。
面に粉末が付着し、２時間後から出てくる錠剤はすべて
割れてしまい製品ならなかった。そして清掃せざるを得
なくなった。
比較例３ 実施例１と同じ機械，同じ粉末を用いて成形錠剤を作
った。
った。
セラミックス製の成形用型としては３モル％イットリ
ア含有ジルコニア30wt％，微粉末アルミナ70wt％を混
合，成形，焼結したものをさらにHIP処理した材質を用
いた。この場合は、実施例と異なり、約２時間後にきね
に粉末が付着し、３時間後からは出てくる錠剤はすべて
割れてしまい製品にならなかった。
ア含有ジルコニア30wt％，微粉末アルミナ70wt％を混
合，成形，焼結したものをさらにHIP処理した材質を用
いた。この場合は、実施例と異なり、約２時間後にきね
に粉末が付着し、３時間後からは出てくる錠剤はすべて
割れてしまい製品にならなかった。
実施例４ 実施例１と同じ機械，同じ粉末を用いて成形した。セ
ラミックス製成形用型としては、９モル％マグネシア含
有ジルコニア粉末60wt％と微粉末アルミナ40wt％を良く
混合、ラバープレス法にて成形，焼結したものを用い
た。
ラミックス製成形用型としては、９モル％マグネシア含
有ジルコニア粉末60wt％と微粉末アルミナ40wt％を良く
混合、ラバープレス法にて成形，焼結したものを用い
た。
約８時間運転しても何ら不都合は生じなかった。
Claims (1)
- 【請求項１】粉体を圧縮成形する際使用される粉体成形
型の少なくとも粉体に接する部分が部分安定化ジルコニ
アを40wt％以上含有するセラミックスから構成されてい
ることを特徴とする打錠機用粉体成形用型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61184188A JP2526869B2 (ja) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | 打錠機用粉体成形用型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61184188A JP2526869B2 (ja) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | 打錠機用粉体成形用型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6341103A JPS6341103A (ja) | 1988-02-22 |
| JP2526869B2 true JP2526869B2 (ja) | 1996-08-21 |
Family
ID=16148898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61184188A Expired - Fee Related JP2526869B2 (ja) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | 打錠機用粉体成形用型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2526869B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5229586A (en) * | 1988-10-28 | 1993-07-20 | Tokyo Electric Co., Ltd. | Card issuing apparatus having sequential processing units |
| JP2849162B2 (ja) * | 1990-02-27 | 1999-01-20 | 日本タングステン株式会社 | 樹脂材成形用モールド |
| JP2811289B2 (ja) * | 1995-02-02 | 1998-10-15 | 富士夫 坂本 | 成型金型および成型方法 |
| DE69906577D1 (de) * | 1998-11-18 | 2003-05-08 | Univ Bath Bath | Gerät und verfahren zum herstellen geformter gegenstände |
| JP2004298891A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-28 | Mitsubishi Materials Corp | 粉末成形金型装置及び粉末成形体の成形方法 |
| JP5537865B2 (ja) * | 2009-08-21 | 2014-07-02 | 日立粉末冶金株式会社 | 粉末成形方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58193106A (ja) * | 1982-05-06 | 1983-11-10 | 京セラ株式会社 | 粉体成形型 |
| JPS60235762A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-22 | 東ソー株式会社 | 高強度ジルコニア系焼結体 |
| JPS60127905A (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-08 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 高靭性セラミック工具 |
| JPS6135808U (ja) * | 1984-08-03 | 1986-03-05 | 住友特殊金属株式会社 | 乾式粉末成型装置 |
| JPS61143552A (ja) * | 1984-12-14 | 1986-07-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ガラス素子のプレス成形用型 |
| JPS62121013A (ja) * | 1985-11-22 | 1987-06-02 | 倉富 龍郎 | 通電加熱と機械加圧を行う加圧加熱プレス装置 |
| JPH07113413B2 (ja) * | 1986-05-28 | 1995-12-06 | 京セラ株式会社 | 粉体充填用ピストン |
-
1986
- 1986-08-07 JP JP61184188A patent/JP2526869B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6341103A (ja) | 1988-02-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |