JP2724743B2 - 中空部を有するセラミック部品の製造方法 - Google Patents
中空部を有するセラミック部品の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は中空管などの中空部を有するセラミック部
品の製造方法に関し、特に静水圧成形（ラバープレス）
などの方法によってセラミック粉末を加圧して所定の形
状の成形体を得、しかる後にその成形体を焼結するセラ
ミック部品の製造方法に関するものである。
品の製造方法に関し、特に静水圧成形（ラバープレス）
などの方法によってセラミック粉末を加圧して所定の形
状の成形体を得、しかる後にその成形体を焼結するセラ
ミック部品の製造方法に関するものである。
従来の技術 セラミック粉末を原料としてセラミック部品を製造す
る基本的な方法は、先ずセラミック粉末を所定の形状に
成形して成形体を得、しかる後にその成形体を焼結する
方法であるが、その成形体を得る方法としては、プレス
成形や静水圧成形などの方法が知られている。ところ
で、得るべき部品が中空部を有する場合、例えば中空管
である場合、従来、次のような方法が採用されていた。
すなわち原料であるセラミック粉末をプレス成形などの
方法で円柱状に成形し、これを仮焼結してある程度の強
度を付与し、その状態で機械加工により中心軸線に沿っ
て中空部を穿孔し、しかる後本焼結を行なっている。し
かしながらこの方法では、仮焼結を行なうために、工程
数がそれだけ多くなり、製造時間が長くなる問題があ
り、また仮焼結後の成形体は、相当の強度・剛性を有す
ることになるために、穿孔のための機械加工に時間を要
し、また切削工具の摩耗の進行が速くなるなどの問題が
ある。このような問題を解決する方法として心棒などの
中子を用いて中空状の成形体を先ず製造し、これを焼結
する方法が知られている。この方法は、金属製の心棒
（中子）と円筒状のゴム型とを同心状に配置し、その中
子の外周とゴム型の内周との間にセラミック粉末を充填
し、これを液体中で加圧し、すなわち静水圧成形し、し
かる後ゴム型および中子を成形体から取外して円筒状の
成形体を作り、これを焼結する方法である。
る基本的な方法は、先ずセラミック粉末を所定の形状に
成形して成形体を得、しかる後にその成形体を焼結する
方法であるが、その成形体を得る方法としては、プレス
成形や静水圧成形などの方法が知られている。ところ
で、得るべき部品が中空部を有する場合、例えば中空管
である場合、従来、次のような方法が採用されていた。
すなわち原料であるセラミック粉末をプレス成形などの
方法で円柱状に成形し、これを仮焼結してある程度の強
度を付与し、その状態で機械加工により中心軸線に沿っ
て中空部を穿孔し、しかる後本焼結を行なっている。し
かしながらこの方法では、仮焼結を行なうために、工程
数がそれだけ多くなり、製造時間が長くなる問題があ
り、また仮焼結後の成形体は、相当の強度・剛性を有す
ることになるために、穿孔のための機械加工に時間を要
し、また切削工具の摩耗の進行が速くなるなどの問題が
ある。このような問題を解決する方法として心棒などの
中子を用いて中空状の成形体を先ず製造し、これを焼結
する方法が知られている。この方法は、金属製の心棒
（中子）と円筒状のゴム型とを同心状に配置し、その中
子の外周とゴム型の内周との間にセラミック粉末を充填
し、これを液体中で加圧し、すなわち静水圧成形し、し
かる後ゴム型および中子を成形体から取外して円筒状の
成形体を作り、これを焼結する方法である。
発明が解決しようとする課題 上述した中子を使用し、静水圧成形（ラバープレス）
を行なって成形体を得る方法では、成形体が円筒状であ
るために、仮焼結および機械加工による穿孔を省くこと
ができる。しかしながら静水圧成形では、２〜３トン/c
m2程度の圧力でセラミック粉末を加圧するため、成形体
と中子とが強固に嵌合した状態となり、中子の抜き取り
が困難になる問題があった。このような問題を解決する
ために、中子を合成樹脂製とし、成形体の焼結時に中子
を溶融させて除去する方法も考えられているが、合成樹
脂製の中子はそれ自体が弾性を有するために静水圧成形
の完了後に加圧を解除した際に、中子の弾性膨張によっ
て成形体に亀裂が入るおそれが多分にあり、また合成樹
脂製の中子は剛性が低いために、パイプ成形用の細長い
中子にあっては所謂センタリングを行ない難い問題があ
った。
を行なって成形体を得る方法では、成形体が円筒状であ
るために、仮焼結および機械加工による穿孔を省くこと
ができる。しかしながら静水圧成形では、２〜３トン/c
m2程度の圧力でセラミック粉末を加圧するため、成形体
と中子とが強固に嵌合した状態となり、中子の抜き取り
が困難になる問題があった。このような問題を解決する
ために、中子を合成樹脂製とし、成形体の焼結時に中子
を溶融させて除去する方法も考えられているが、合成樹
脂製の中子はそれ自体が弾性を有するために静水圧成形
の完了後に加圧を解除した際に、中子の弾性膨張によっ
て成形体に亀裂が入るおそれが多分にあり、また合成樹
脂製の中子は剛性が低いために、パイプ成形用の細長い
中子にあっては所謂センタリングを行ない難い問題があ
った。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、中空
部を有するセラミック部品を製造するにあたって、中子
を成形体から容易に抜き取ることができ、それに伴って
製造作業性を向上させることを目的とするものである。
部を有するセラミック部品を製造するにあたって、中子
を成形体から容易に抜き取ることができ、それに伴って
製造作業性を向上させることを目的とするものである。
課題を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、金属から
なる中子の外周側にセラミック粉末を充填するととも
に、そのセラミック粉末を加圧して所定の形状に成形
し、得られた成形体を焼結することによってセラミック
部品を製造するにあたり、中子の外表面に低融点材料を
予め塗布しておき、セラミック粉末の加圧成形後に中子
に通電することにより前記低融点材料を加熱融解させて
中子を抜き取ることを特徴とする方法である。
なる中子の外周側にセラミック粉末を充填するととも
に、そのセラミック粉末を加圧して所定の形状に成形
し、得られた成形体を焼結することによってセラミック
部品を製造するにあたり、中子の外表面に低融点材料を
予め塗布しておき、セラミック粉末の加圧成形後に中子
に通電することにより前記低融点材料を加熱融解させて
中子を抜き取ることを特徴とする方法である。
またこの発明の方法においては、低融点材料として高
分子低融点有機材料を使用することができる。
分子低融点有機材料を使用することができる。
作用 この発明の方法においては、金属製中子の外周側にセ
ラミック粉末を充填し、これを加圧することにより成形
体が得られ、その成形体から中子を抜き取る場合には、
中子に通電することによって中子を低融点材料の融点以
上の温度に発熱させ、低融点材料を溶融除去して中子と
成形体との間に隙間を設け、その状態で中子を成形体か
ら抜き取る。
ラミック粉末を充填し、これを加圧することにより成形
体が得られ、その成形体から中子を抜き取る場合には、
中子に通電することによって中子を低融点材料の融点以
上の温度に発熱させ、低融点材料を溶融除去して中子と
成形体との間に隙間を設け、その状態で中子を成形体か
ら抜き取る。
実 施 例 つぎにこの発明を実施例に基づいて説明する。
第１図はこの発明の方法の実施状況の一例を示す模式
図であって、セラミック製の中空管を製造する場合にこ
の発明を適用した例を示すものである。すなわち第１図
中符号１は中子（心棒）を示し、この中子１は金属（ス
テンレス鋼、銅等）によって丸棒状に形成され、その外
周面には第２図に拡大して示すように低融点材料２、例
えば低融点ポリオレフィン（パラフィン、ポリエチレン
等）が塗布されている。この低融点材料２の中子１に対
する塗布作業は、例えば低融点材料２の溶融浴の中に中
子１を浸漬しかつ引き上げて中子１に付着した低融点材
料２を冷却固化させることにより行なえばよい。また第
１図中符号３は円筒状のゴム型を示し、このゴム型３と
中子１とは同心状に配置され、さらにそのゴム型３の両
端部はゴム栓４によって密閉されている。なお中子１は
ゴム栓４を貫通してゴム型３の外部に突出している。そ
して中子１の外周側すなわち中子１とゴム型３との間の
空間部にセラミック粉末５が充填されている。なお特に
は図示しないが、いずれか一方のゴム栓４には脱気孔が
形成され、その脱気孔からセラミック粉末５中の残存空
気が抜き取られる。
図であって、セラミック製の中空管を製造する場合にこ
の発明を適用した例を示すものである。すなわち第１図
中符号１は中子（心棒）を示し、この中子１は金属（ス
テンレス鋼、銅等）によって丸棒状に形成され、その外
周面には第２図に拡大して示すように低融点材料２、例
えば低融点ポリオレフィン（パラフィン、ポリエチレン
等）が塗布されている。この低融点材料２の中子１に対
する塗布作業は、例えば低融点材料２の溶融浴の中に中
子１を浸漬しかつ引き上げて中子１に付着した低融点材
料２を冷却固化させることにより行なえばよい。また第
１図中符号３は円筒状のゴム型を示し、このゴム型３と
中子１とは同心状に配置され、さらにそのゴム型３の両
端部はゴム栓４によって密閉されている。なお中子１は
ゴム栓４を貫通してゴム型３の外部に突出している。そ
して中子１の外周側すなわち中子１とゴム型３との間の
空間部にセラミック粉末５が充填されている。なお特に
は図示しないが、いずれか一方のゴム栓４には脱気孔が
形成され、その脱気孔からセラミック粉末５中の残存空
気が抜き取られる。
上記のような中子１とゴム型３およびゴム栓４との間
に充填したセラミック粉末５はそのまま圧力容器内の加
圧媒体（液体）（それぞれ図示せず）中に浸漬され、そ
の状態で所定時間加圧されることにより、粉末粒子同士
が結合して成形体5aとなる。しかる後圧力容器から取り
出すとともに、ゴム栓４を取外し、ついでゴム型３を抜
き取り、さらにセラミック成形体5aから中子１を抜き取
る。その際、中子１に通電して中子を前記低融点材料２
の融点よりも若干高い温度に発熱させれば、その低融点
材料２が溶融してセラミック成形体5aと中子１との間か
ら流れ出るので、中子１とセラミック成形体5aとの間に
隙間があき、したがって中子１をセラミック成形体5aか
ら簡単に抜き取ることができる。また低融点材料２は、
比較的低い温度で溶融するので、これを除去する際のエ
ネルギコストが特に高くなることはない。
に充填したセラミック粉末５はそのまま圧力容器内の加
圧媒体（液体）（それぞれ図示せず）中に浸漬され、そ
の状態で所定時間加圧されることにより、粉末粒子同士
が結合して成形体5aとなる。しかる後圧力容器から取り
出すとともに、ゴム栓４を取外し、ついでゴム型３を抜
き取り、さらにセラミック成形体5aから中子１を抜き取
る。その際、中子１に通電して中子を前記低融点材料２
の融点よりも若干高い温度に発熱させれば、その低融点
材料２が溶融してセラミック成形体5aと中子１との間か
ら流れ出るので、中子１とセラミック成形体5aとの間に
隙間があき、したがって中子１をセラミック成形体5aか
ら簡単に抜き取ることができる。また低融点材料２は、
比較的低い温度で溶融するので、これを除去する際のエ
ネルギコストが特に高くなることはない。
以上のようにして得られた円筒状のセラミック成形体
5aはその後焼結されて製品とされる。
5aはその後焼結されて製品とされる。
したがって上記の方法によれば中子１の抜き取りは中
子１とセラミック成形体5aとの間に介在する低融点材料
２を溶融除去した後に行なうので、中子１がセラミック
成形体5aに対して遊嵌した状態で中子１を抜き取ること
になり、その作業は極めて簡単である。また中子１の外
周に塗布する低融点材料２は低融点ポリオレフィンなど
の有機材料とすることができ、これは特に弾性変形する
ものではないから、静水圧成形などの加圧成形完了後に
加圧を解除してもセラミック成形体5aに内圧がかかって
これに亀裂が入るなどの不都合が生じることはない。
子１とセラミック成形体5aとの間に介在する低融点材料
２を溶融除去した後に行なうので、中子１がセラミック
成形体5aに対して遊嵌した状態で中子１を抜き取ること
になり、その作業は極めて簡単である。また中子１の外
周に塗布する低融点材料２は低融点ポリオレフィンなど
の有機材料とすることができ、これは特に弾性変形する
ものではないから、静水圧成形などの加圧成形完了後に
加圧を解除してもセラミック成形体5aに内圧がかかって
これに亀裂が入るなどの不都合が生じることはない。
なお、上記の実施例では、セラミック粉末を成形する
方法として静水圧成形を採用する例を示したが、この発
明ではセラミック粉末を加圧成形する方法として静水圧
成形以外に例えばプレス成形を採用してもよい。またこ
の発明の方法では、中子１に塗布する低融点材料として
前述した高分子有機材料以外に低融点金属などを使用す
ることもできる。さらにこの発明の方法は、セラミック
製のパイプを製造する場合に限らず、中子によって成形
する中空部を有する他の一般のセラミック部品を製造す
る場合にも適用することができる。
方法として静水圧成形を採用する例を示したが、この発
明ではセラミック粉末を加圧成形する方法として静水圧
成形以外に例えばプレス成形を採用してもよい。またこ
の発明の方法では、中子１に塗布する低融点材料として
前述した高分子有機材料以外に低融点金属などを使用す
ることもできる。さらにこの発明の方法は、セラミック
製のパイプを製造する場合に限らず、中子によって成形
する中空部を有する他の一般のセラミック部品を製造す
る場合にも適用することができる。
発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明の方法によれ
ば、セラミック粉末の加圧成形後の中子の抜き取りは、
中子とセラミック成形体との間に介在する低融点材料を
溶融除去した状態で行なうので、中子をセラミック成形
体から極めて容易に抜くことができ、その結果、中空部
を有するセラミック成形体を製造する作業が簡単にな
り、また製造時間の短縮を図ることができる。また中子
を金属製とすることができるうえに、その中子の外周に
塗布する低融点材料として弾性変型量の極めて少ない低
融点有機材料や低融点金属を使用することができるため
に、セラミック粉末の加圧成形完了後に加圧を解いても
セラミック成形体に亀裂が生じるおそれはなく、その結
果、不良品の発生を防止して歩留りを向上させることが
できる。さらにこの発明の方法では、中子を通電加熱に
より発熱させることにより低融点材料を融解させるとこ
ろから、特別な加熱炉などの加熱設備を必要とせずに中
子の抜き取りを容易に行なうことができ、そのため設備
コストの低減や省スペースを図ることができる。
ば、セラミック粉末の加圧成形後の中子の抜き取りは、
中子とセラミック成形体との間に介在する低融点材料を
溶融除去した状態で行なうので、中子をセラミック成形
体から極めて容易に抜くことができ、その結果、中空部
を有するセラミック成形体を製造する作業が簡単にな
り、また製造時間の短縮を図ることができる。また中子
を金属製とすることができるうえに、その中子の外周に
塗布する低融点材料として弾性変型量の極めて少ない低
融点有機材料や低融点金属を使用することができるため
に、セラミック粉末の加圧成形完了後に加圧を解いても
セラミック成形体に亀裂が生じるおそれはなく、その結
果、不良品の発生を防止して歩留りを向上させることが
できる。さらにこの発明の方法では、中子を通電加熱に
より発熱させることにより低融点材料を融解させるとこ
ろから、特別な加熱炉などの加熱設備を必要とせずに中
子の抜き取りを容易に行なうことができ、そのため設備
コストの低減や省スペースを図ることができる。
第１図はこの発明の一実施状況を示すための模式図、第
２図はこの発明を実施するにあたって使用する中子を示
す部分拡大図である。 １……中子、２……低融点材料、３……ゴム型、 ５……セラミック粉末、5a……セラミック成形体。
２図はこの発明を実施するにあたって使用する中子を示
す部分拡大図である。 １……中子、２……低融点材料、３……ゴム型、 ５……セラミック粉末、5a……セラミック成形体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 正一 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 山之内 宏 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 永田 雅克 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−96507（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−268609（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】金属からなる中子の外周側にセラミック粉
末を充填するとともに、そのセラミック粉末を加圧して
所定の形状に成形し、得られた成形体を焼結することに
よってセラミック部品を製造するにあたり、 前記中子の外表面に低融点材料を予め塗布しておき、セ
ラミック粉末の加圧成形後に前記中子に通電することに
より前記低融点材料を加熱融解させて中子を抜き取るこ
とを特徴とする中空部を有するセラミック部品の製造方
法。 - 【請求項２】前記低融点材料が高分子低融点有機材料で
あることを特徴とする請求項１に記載の中空部を有する
セラミック部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1096973A JP2724743B2 (ja) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | 中空部を有するセラミック部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1096973A JP2724743B2 (ja) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | 中空部を有するセラミック部品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02274504A JPH02274504A (ja) | 1990-11-08 |
| JP2724743B2 true JP2724743B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=14179163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1096973A Expired - Fee Related JP2724743B2 (ja) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | 中空部を有するセラミック部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2724743B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002334653A (ja) | 2001-02-09 | 2002-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 発光管の製造方法及びそれに用いられる中子 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5896507A (ja) * | 1981-12-03 | 1983-06-08 | 三菱電機株式会社 | 穴あきセラミツクスの製造法 |
| JPS62268609A (ja) * | 1986-05-19 | 1987-11-21 | 三菱重工業株式会社 | 管体の製造方法 |
-
1989
- 1989-04-17 JP JP1096973A patent/JP2724743B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02274504A (ja) | 1990-11-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |