JP2585132B2 - 粉末焼結品の製造方法 - Google Patents
粉末焼結品の製造方法Info
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- JP2585132B2 JP2585132B2 JP2215389A JP21538990A JP2585132B2 JP 2585132 B2 JP2585132 B2 JP 2585132B2 JP 2215389 A JP2215389 A JP 2215389A JP 21538990 A JP21538990 A JP 21538990A JP 2585132 B2 JP2585132 B2 JP 2585132B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は粉末焼結品の製造方法に関するものである。
（従来の技術） 金属粉末を所望の形状に成形し、その粉末を融点以下
の温度で加熱することにより粉末間を結合させ部品を作
り出す技術は、従来から粉末治金として知られている。
このような技術によって得られる粉末焼結品は、自動車
部品をはじめ様々な部品に用いられており、今日なくて
はならない金属部品加工技術の１つである。又、この技
術は溶融して形状を作り出すことが困難なセラミックス
においても極めて重要な技術である。
の温度で加熱することにより粉末間を結合させ部品を作
り出す技術は、従来から粉末治金として知られている。
このような技術によって得られる粉末焼結品は、自動車
部品をはじめ様々な部品に用いられており、今日なくて
はならない金属部品加工技術の１つである。又、この技
術は溶融して形状を作り出すことが困難なセラミックス
においても極めて重要な技術である。
そして、この技術においては、いかに密度を上げて機
械強度、耐蝕性等の特性を上げるかがポイントとなる一
方、あえて密度を上げず、多孔質化させて内部に含油さ
せることにより軸受として使用したり、その表面積が大
きいことに着目して触媒の担体として利用されている。
械強度、耐蝕性等の特性を上げるかがポイントとなる一
方、あえて密度を上げず、多孔質化させて内部に含油さ
せることにより軸受として使用したり、その表面積が大
きいことに着目して触媒の担体として利用されている。
（発明が解決しようとする課題） 前述の様に、粉末焼結品をあえて多孔質状態にするこ
とにより新たな用途が広がる反面、多孔質である為に粒
子面の結合力が弱く、全体としての強度が不足すると共
に耐食性の面でも劣り、その点で用途の広がりが抑えら
れているのが実情である。
とにより新たな用途が広がる反面、多孔質である為に粒
子面の結合力が弱く、全体としての強度が不足すると共
に耐食性の面でも劣り、その点で用途の広がりが抑えら
れているのが実情である。
ところで多くの場合、部品全体が多孔質である必要は
なく、機能する限られた部分のみが多孔質であれば良い
が、現状では全てを多孔質化させるのは困難であった。
このため、部分的に多孔質化させる為には、多孔質化し
た部品をロー付けや接着等で必要箇所にはりつけなけれ
ばならず、界面での強度や接着性が問題となっていた。
なく、機能する限られた部分のみが多孔質であれば良い
が、現状では全てを多孔質化させるのは困難であった。
このため、部分的に多孔質化させる為には、多孔質化し
た部品をロー付けや接着等で必要箇所にはりつけなけれ
ばならず、界面での強度や接着性が問題となっていた。
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、その目的とするところは、必要な部分のみを多孔質
化させて高荷重下等での使用を可能とする粉末焼結品を
提供することにある。
で、その目的とするところは、必要な部分のみを多孔質
化させて高荷重下等での使用を可能とする粉末焼結品を
提供することにある。
（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明は成形手段により
粉末を所望の形状に成形し、その際に粉末に添加される
有機結合剤の量を変えることにより焼結時収縮率を変え
た２種の材料を用い、かつ、多孔質化させたい箇所に収
縮率の大きい材料を配し、更に当該箇所を焼結に先立ち
局所的に酸化させた後に焼結を行うか、もしくは焼結時
に局所的に還元し難い状態で焼結を行うことで部分的に
多孔質化させることを特徴とし、 又、成形手段により粉末を所望の形状に成形するに際
し、金属粉末とその酸化物粉末を用い、各々の粉末に添
加される有機結合剤の量を変えることにより焼結時収縮
率を金属粉末よりもその酸化物粉末の方が大きくなる様
にし、かつ、多孔質化させたい箇所に前記酸化物粉末を
配して焼結を行うことで部分的に多孔質化させることを
特徴とする。
粉末を所望の形状に成形し、その際に粉末に添加される
有機結合剤の量を変えることにより焼結時収縮率を変え
た２種の材料を用い、かつ、多孔質化させたい箇所に収
縮率の大きい材料を配し、更に当該箇所を焼結に先立ち
局所的に酸化させた後に焼結を行うか、もしくは焼結時
に局所的に還元し難い状態で焼結を行うことで部分的に
多孔質化させることを特徴とし、 又、成形手段により粉末を所望の形状に成形するに際
し、金属粉末とその酸化物粉末を用い、各々の粉末に添
加される有機結合剤の量を変えることにより焼結時収縮
率を金属粉末よりもその酸化物粉末の方が大きくなる様
にし、かつ、多孔質化させたい箇所に前記酸化物粉末を
配して焼結を行うことで部分的に多孔質化させることを
特徴とする。
さらに本発明は、成形手段により粉末を所望の形状に
成形するに際し、金属粉末とその酸化物粉末を用い、各
々の粉末に添加される有機結合剤の量を変えることによ
り焼結時収縮率を金属粉末よりもその酸化物粉末の方が
大きくなる様にし、かつ、多孔質化させたい箇所に前記
酸化物粉末を配すると共に前記多孔質化させたい箇所を
局所的に還元し難い状態で焼結を行うことで部分的に多
孔質化させることを特徴とする。
成形するに際し、金属粉末とその酸化物粉末を用い、各
々の粉末に添加される有機結合剤の量を変えることによ
り焼結時収縮率を金属粉末よりもその酸化物粉末の方が
大きくなる様にし、かつ、多孔質化させたい箇所に前記
酸化物粉末を配すると共に前記多孔質化させたい箇所を
局所的に還元し難い状態で焼結を行うことで部分的に多
孔質化させることを特徴とする。
（作用） 前記構成により、本発明方法においては、成形用粉末
とこれに添加される有機結合剤の混合比を変えることに
より焼結時の収縮率の異なる２種類の材料を用意し、成
形するに際して多孔質化させたい部分に収縮率の大きい
材料を配置する。そして、この多孔質化させたい部分を
局所的に酸化させて有機結合剤を除去した後に焼結を行
うか、又はこの部分を還元し難い状態にして焼結するこ
とにより、部分的に粉末同士の結合スピードを遅くして
この部分を多孔質化させるものである。
とこれに添加される有機結合剤の混合比を変えることに
より焼結時の収縮率の異なる２種類の材料を用意し、成
形するに際して多孔質化させたい部分に収縮率の大きい
材料を配置する。そして、この多孔質化させたい部分を
局所的に酸化させて有機結合剤を除去した後に焼結を行
うか、又はこの部分を還元し難い状態にして焼結するこ
とにより、部分的に粉末同士の結合スピードを遅くして
この部分を多孔質化させるものである。
また、本発明方法において、金属粉末とその金属酸化
物とにそれぞれ有機結合剤を添加し、金属酸化物に有機
結合剤を添加したものの収縮率を大きく設定して、成形
するに際しては多孔質化させたい部分に前記金属酸化物
を配置し焼結を行うことで部分的に多孔質化させるもの
である。
物とにそれぞれ有機結合剤を添加し、金属酸化物に有機
結合剤を添加したものの収縮率を大きく設定して、成形
するに際しては多孔質化させたい部分に前記金属酸化物
を配置し焼結を行うことで部分的に多孔質化させるもの
である。
また、本発明方法において、金属粉末とその金属酸化
物とにそれぞれ有機結合材を添加し、金属酸化物に有機
結合剤を添加したものの収縮率を大きくし設定して、成
形するに際しては多孔質化させたい部分に前記金属酸化
物を配置し、該多孔質化したい箇所を局所的に還元し難
い状態で焼結を行い多孔質化させるものである。
物とにそれぞれ有機結合材を添加し、金属酸化物に有機
結合剤を添加したものの収縮率を大きくし設定して、成
形するに際しては多孔質化させたい部分に前記金属酸化
物を配置し、該多孔質化したい箇所を局所的に還元し難
い状態で焼結を行い多孔質化させるものである。
（実施例） 以下、図面に基づき本発明の好ましい実施例を説明す
る。
る。
第１図及び第２図には本発明方法を実施するための工
程図が示されている。
程図が示されている。
本発明の特徴的なことは、成形手段により粉末を所望
の形状に成形し、その際に粉末に添加される有機結合剤
の量を変えることにより焼結時収縮率を変えた２種の材
料を用い、かつ、多孔質化させたい箇所に収縮率の大き
い材料を配し、更に当該箇所を焼結に先立ち、局所的に
酸化させた後に焼結を行うか、もしくは焼結時に局所的
に還元し難い状態で焼結を行うことで部分的に多孔質化
させるようにしたことである。
の形状に成形し、その際に粉末に添加される有機結合剤
の量を変えることにより焼結時収縮率を変えた２種の材
料を用い、かつ、多孔質化させたい箇所に収縮率の大き
い材料を配し、更に当該箇所を焼結に先立ち、局所的に
酸化させた後に焼結を行うか、もしくは焼結時に局所的
に還元し難い状態で焼結を行うことで部分的に多孔質化
させるようにしたことである。
本実施例において、材料には平均粒径が12μｍのSKH5
1粉末を使用した。この粉末に流動性を付与する為に、
ステアリン酸、パラフィン、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、メタクリル酸エステルを混合した有機結合剤を加
えて加圧ニーダーにより150℃の加熱下で混練した。こ
の際、混練する粉末と有機結合剤との配合比を変えて２
種類の成形材料を製作した。
1粉末を使用した。この粉末に流動性を付与する為に、
ステアリン酸、パラフィン、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、メタクリル酸エステルを混合した有機結合剤を加
えて加圧ニーダーにより150℃の加熱下で混練した。こ
の際、混練する粉末と有機結合剤との配合比を変えて２
種類の成形材料を製作した。
すなわち、その１つは、粉末：有機接合剤＝55:45
（体積比）となるよう調合し（この成形材料を「材料
Ａ」と称する）、他方は、粉末：有機結合剤＝50:50
（体積比）となる様に調合した（この成形材料を「材料
Ｂ」と称する）。
（体積比）となるよう調合し（この成形材料を「材料
Ａ」と称する）、他方は、粉末：有機結合剤＝50:50
（体積比）となる様に調合した（この成形材料を「材料
Ｂ」と称する）。
成形手段としては射出成形法を用い、２種の材料を用
いる為に２色成形を行った。
いる為に２色成形を行った。
そして、金型に２ヶ所のゲートを設け、第１図
（ａ）、第２図（ａ）のように多孔質化させたい箇所に
収縮率の大きい材料Ｂが充填されるようにした。こうし
て成形された成形品を非酸化雰囲気下で500℃まで36時
間で昇温させ、有機結合剤を除去した。
（ａ）、第２図（ａ）のように多孔質化させたい箇所に
収縮率の大きい材料Ｂが充填されるようにした。こうし
て成形された成形品を非酸化雰囲気下で500℃まで36時
間で昇温させ、有機結合剤を除去した。
この後、第１図（ｂ）（ｃ）のように、多孔質化させ
たい箇所を局所的に酸化させた後に焼結を行うか、若し
くは第２図（ｂ）（ｃ）のように、多孔質化させたい部
分の周囲のみをアルミナ粉中に埋め、局所的に還元し難
い状態で焼結を行うことにより、第１図（ｄ）、第２図
（ｄ）のような粉末焼結品を得た。
たい箇所を局所的に酸化させた後に焼結を行うか、若し
くは第２図（ｂ）（ｃ）のように、多孔質化させたい部
分の周囲のみをアルミナ粉中に埋め、局所的に還元し難
い状態で焼結を行うことにより、第１図（ｄ）、第２図
（ｄ）のような粉末焼結品を得た。
この様に、多孔質化させたい箇所を局所的に酸化させ
たり、若しくは還元し難い状態で焼結を行うのは、粉末
同士の結合スピードを遅くしてその部分の孔を多く残す
ようにするためである。
たり、若しくは還元し難い状態で焼結を行うのは、粉末
同士の結合スピードを遅くしてその部分の孔を多く残す
ようにするためである。
なお、このときの焼結条件は1250℃まで６時間で昇温
し、1250℃で１時間保持した。又、真空下で焼結を行っ
たが、真空度は10-2〜10-3torr台で保持して強還元雰囲
気にはならないようにした。
し、1250℃で１時間保持した。又、真空下で焼結を行っ
たが、真空度は10-2〜10-3torr台で保持して強還元雰囲
気にはならないようにした。
この様にしてできた焼結品は部分的に多孔質箇所が存
在しているが、内面へいくほど空孔の密度は低下すると
共に、その状態は連続的に変化していき、突然空孔がな
くなったり接着界面があらわれることもなかった。
在しているが、内面へいくほど空孔の密度は低下すると
共に、その状態は連続的に変化していき、突然空孔がな
くなったり接着界面があらわれることもなかった。
また、本発明においては、成形手段により粉末を所望
の形状に成形するに際し、金属粉末とその酸化物粉末を
用い、各々の粉末に添加される有機結合剤の量を変える
ことにより焼結時収縮率を金属粉末よりもその酸化物粉
末の方が大きくなる様にし、かつ、多孔質化させたい箇
所に前記酸化物粉末を配して焼結を行うことで部分的に
多孔質化させることを特徴とする。
の形状に成形するに際し、金属粉末とその酸化物粉末を
用い、各々の粉末に添加される有機結合剤の量を変える
ことにより焼結時収縮率を金属粉末よりもその酸化物粉
末の方が大きくなる様にし、かつ、多孔質化させたい箇
所に前記酸化物粉末を配して焼結を行うことで部分的に
多孔質化させることを特徴とする。
さらに本発明は、成形手段により粉末を所望の形状に
成形するに際し、金属粉末とその酸化物粉末を用い、各
々の粉末に添加される有機結合剤の量を変えることによ
り焼結時収縮率を金属粉末よりもその酸化物粉末の方が
大きくなる様にし、かつ、多孔質化させたい箇所に前記
酸化物粉末を配すると共に前記多孔質化させたい箇所を
局所的に還元し難い状態で焼結を行うことで部分的に多
孔質化させることを特徴とする。
成形するに際し、金属粉末とその酸化物粉末を用い、各
々の粉末に添加される有機結合剤の量を変えることによ
り焼結時収縮率を金属粉末よりもその酸化物粉末の方が
大きくなる様にし、かつ、多孔質化させたい箇所に前記
酸化物粉末を配すると共に前記多孔質化させたい箇所を
局所的に還元し難い状態で焼結を行うことで部分的に多
孔質化させることを特徴とする。
本実施例において、用いる材料としては前述の実施例
と同様に、平均粒径12μｍのSKH51粉末と、その粉末を
大気圧下で500℃で２時間加熱処理したものを用意し
た。これらの粉末と有機結合剤とを加圧ニーダーで加熱
下で混練した。この際、SKH51粉末と有機結合剤との混
合比は、粉末：有機結合剤＝55:45（体積比）とし（材
料Ａ）、又、加熱処理した粉末と有機結合剤との混合比
は、粉末：有機結合剤＝50:50（体積比）となる様にし
た（材料Ｂ）。
と同様に、平均粒径12μｍのSKH51粉末と、その粉末を
大気圧下で500℃で２時間加熱処理したものを用意し
た。これらの粉末と有機結合剤とを加圧ニーダーで加熱
下で混練した。この際、SKH51粉末と有機結合剤との混
合比は、粉末：有機結合剤＝55:45（体積比）とし（材
料Ａ）、又、加熱処理した粉末と有機結合剤との混合比
は、粉末：有機結合剤＝50:50（体積比）となる様にし
た（材料Ｂ）。
以後の処理は第３図（ａ）〜（ｄ）に示されるように
先の実施例と同様としたが、焼結時の真空度のみを前記
と違う10-5torr台に設定した。
先の実施例と同様としたが、焼結時の真空度のみを前記
と違う10-5torr台に設定した。
上記の各実施例において、多孔質化させたい箇所とそ
うでない箇所で有機結合剤の配合比を変えて焼結時収縮
を変えたのは、多孔質部は収縮が少ない為、そうでない
部分もそれにあわせて収縮を小さくし歪みを防ぐ為であ
る。
うでない箇所で有機結合剤の配合比を変えて焼結時収縮
を変えたのは、多孔質部は収縮が少ない為、そうでない
部分もそれにあわせて収縮を小さくし歪みを防ぐ為であ
る。
第４図には、本発明を軸受に適用した例が示されてお
り、多孔質化させたい箇所に材料Ｂを配して成形を行
い、前記の工程で焼結を行うものである。
り、多孔質化させたい箇所に材料Ｂを配して成形を行
い、前記の工程で焼結を行うものである。
（発明の効果） この発明は以上説明した通り、必要な形状を収縮率の
異なる成形材料で構成し、かつ、多孔質化させたい箇所
に収縮率の大きい材料を配し、この部分を局所的に酸化
させるかもしくは還元し難い状態にして焼結し部分的に
多孔質化させることにより、又、必要な形状を金属粉末
とその酸化物で構成し、かつ、金属酸化物の収縮率を大
きく設定し、更に多孔質化させたい箇所に金属酸化物を
配し焼結を行うことにより、もしくは、多孔質化させた
い箇所に金属酸化物を配すると共に該箇所を局所的に還
元し難い状態にして焼結し部分的に多孔質化させること
により、必要な箇所のみを多孔質化した部品の製作が可
能となり、従来では使用できなかったほどの高荷重下等
においても使用することができる。
異なる成形材料で構成し、かつ、多孔質化させたい箇所
に収縮率の大きい材料を配し、この部分を局所的に酸化
させるかもしくは還元し難い状態にして焼結し部分的に
多孔質化させることにより、又、必要な形状を金属粉末
とその酸化物で構成し、かつ、金属酸化物の収縮率を大
きく設定し、更に多孔質化させたい箇所に金属酸化物を
配し焼結を行うことにより、もしくは、多孔質化させた
い箇所に金属酸化物を配すると共に該箇所を局所的に還
元し難い状態にして焼結し部分的に多孔質化させること
により、必要な箇所のみを多孔質化した部品の製作が可
能となり、従来では使用できなかったほどの高荷重下等
においても使用することができる。
第１図（ａ）〜（ｄ）、第２図（ａ）〜（ｄ）、第３図
（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明方法を実施するための
工程説明図、第４図は本発明方法を軸受に適用した場合
の実施例を示す図である。 材料Ａ……収縮率の大きい成形材料 材料Ｂ……収縮率の小さい成形材料
（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明方法を実施するための
工程説明図、第４図は本発明方法を軸受に適用した場合
の実施例を示す図である。 材料Ａ……収縮率の大きい成形材料 材料Ｂ……収縮率の小さい成形材料
Claims (3)
- 【請求項１】成形手段により粉末を所望の形状に成形
し、その際に粉末に添加される有機結合剤の量を変える
ことにより焼結時収縮率を変えた２種の材料を用い、か
つ、多孔質化させたい箇所に収縮率の大きい材料を配
し、更に当該箇所を焼結に先立ち局所的に酸化させた後
に焼結を行うか、もしくは焼結時に局所的に還元し難い
状態で焼結を行うことで部分的に多孔質化させることを
特徴とした粉末焼結品の製造方法。 - 【請求項２】成形手段により粉末を所望の形状に成形す
るに際し、金属粉末とその酸化物粉末を用い、各々の粉
末に添加される有機結合剤の量を変えることにより焼結
時収縮率を金属粉末よりもその酸化物粉末の方が大きく
なる様にし、かつ、多孔質化させたい箇所に前記酸化物
粉末を配して焼結を行うことで部分的に多孔質化させる
ことを特徴とした粉末焼結品の製造方法。 - 【請求項３】前記多孔質化したい箇所を局所的に還元し
難い状態で焼結を行う特許請求の範囲（２）記載の粉末
焼結品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2215389A JP2585132B2 (ja) | 1990-08-15 | 1990-08-15 | 粉末焼結品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2215389A JP2585132B2 (ja) | 1990-08-15 | 1990-08-15 | 粉末焼結品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0499807A JPH0499807A (ja) | 1992-03-31 |
| JP2585132B2 true JP2585132B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=16671501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2215389A Expired - Lifetime JP2585132B2 (ja) | 1990-08-15 | 1990-08-15 | 粉末焼結品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2585132B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI611444B (zh) * | 2013-01-18 | 2018-01-11 | 日本貴彌功股份有限公司 | 電容器及其製造方法 |
-
1990
- 1990-08-15 JP JP2215389A patent/JP2585132B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0499807A (ja) | 1992-03-31 |
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