JP2745513B2 - セラミックの射出成形方法および射出成形装置 - Google Patents

セラミックの射出成形方法および射出成形装置

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JP2745513B2 JP62318208A JP31820887A JP2745513B2 JP 2745513 B2 JP2745513 B2 JP 2745513B2 JP 62318208 A JP62318208 A JP 62318208A JP 31820887 A JP31820887 A JP 31820887A JP 2745513 B2 JP2745513 B2 JP 2745513B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はワックス系低分子バインダを添加したセラミ
ックスラリを用いて所望の形状および寸法を有するセラ
ミックスラリの成形品を得るセラミックの射出成形方法
および射出成形装置に関する。 (従来技術) 一般に、セラミックの射出成形法としては、高圧射出
成形法と低圧射出成形法とが周知である。高圧射出成形
法では、アクリル系やスチレン系の高分子バインダを添
加した粘度の高いセラミックスラリを高圧で成形金型に
押し出して所望の形状に成形する。 また、低圧射出成形法では、ワックス系低分子バイン
ダを添加した粘度の低いセラミックスラリを最大5kg/cm
2の比較的、低圧で成形金型に押し出して所望の形状に
成形する。 ところで、高圧射出成形法では、セラミックスラリに
添加されるバインダが高分子のものであるので、成形品
を本焼成する際の脱脂(脱バインダ)に時間がかかるう
え、セラミックスラリの粘度が高く高圧を必要とするた
め、射出成形装置が高価で、射出成形金型も当然、剛性
の大きなものを必要とし、成形品のひずみも大きくなる
といった問題があった。 一方、低圧射出成形法では、セラミックスラリにはワ
ックス系低分子バインダが添加されているので、成形品
を本焼成する際の脱脂が短時間でできるものの、ワック
ス系低分子バインダは分解しやすいため、可塑化・混練
を大気とは遮断した状態で連続して行わなければならな
いので、エアー源を用いて連続して成形を行なわなけれ
ばならない。このため、セラミックスラリを最大5kg/cm
2程度の比較的、低い圧力でしか成形金型に押し出すこ
とができない。よって低圧射出成形法では、大きな押出
し圧力を必要とする形状が複雑なものや形状の大きなも
のを成形するのは困難で、成形品の形状および大きさに
限界があった。 (発明の目的) 本発明の目的は、ワックス系低分子バインダを添加し
たセラミックスラリを用いて所望の形状および寸法を有
するセラミック成形品を得るセラミックの射出成形方法
および射出成形装置を提供することである。 (発明の構成) このため、本願の第1の発明は、ワックス系低分子バ
インダを添加したセラミックスラリをタンク部で混練し
つつ真空脱泡する工程と、射出成形金型に押し出す前に
混練および真空脱泡された上記セラミックスラリを圧縮
エアー源により、第1の圧力で一旦、タンク部からタン
ク部に接続された予備室に押し出す工程と、予備室に押
し出された上記セラミックスラリをピストンにより第1
の圧力より高い第2の圧力で上記射出成形金型にに押し
出す工程とからなることを特徴としている。 また、本願の第2の発明は、撹拌装置を備えるととも
に、真空ポンプおよび圧縮エアー源が接続されており、
ワックス系低分子バインダを添加したセラミックスラリ
を混練しつつ上記真空ポンプにより真空脱泡するタンク
部と、射出成形金型に隣接して配置されるとともに上記
タンク部に接続され、タンク部より上記圧縮エアー源に
より第1の圧力で押し出されたセラミックスラリを第1
の圧力より高い第2の圧力で上記射出成形金型に押し出
すピストンを備えた予備室と、上記ピストンを駆動する
ピストン駆動手段とを備えたことを特徴としている。 上記セラミックスラリにはワックス系低分子バインダ
が添加されるので、射出成形の際のセラミックスラリの
粘度は低い。そして、このセラミックスラリはピストン
により射出成形金型中に、圧縮エアー源による第1の圧
力よりも高い第2の圧力で押し出される。 (発明の効果) 本願の第1の発明によれば、ワックス系低分子バイン
ダの分解を起こさないで連続的に、予備室に押し出され
る第1の圧力よりも高い第2の圧力で、ワックス系低分
子バインダを添加した粘度の低いセラミックスラリが射
出成形金型に押し出されるので、高粘度バインダのよう
に高圧成形を行わなくても密度が均一な成形が可能とな
るため、射出成形金型に加わる圧力は比較的小さく、形
状が複雑な成形品や形状の大きさ成形品も容易に成形す
ることができる。また、ワックス系低分子バインダを使
用しているので、成形品の本焼成の際の脱脂時間が短く
なる。 また、本願の第2の発明によれば、射出成形金型に加
わる圧力が比較的小さいので、射出成形金型および射出
成形装置は剛性が大きなものを必要とせず、射出成形装
置の価格も安くなる。 (実施例) 以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。 本発明に係るセラミックの射出成形装置の一実施例の
構成を第1図に示す。 上記セラミックの射出成形装置は、射出成形に使用す
るセラミックスラリ1を溜めるスラリタンク2と、この
スラリタンク2内のセラミックスラリ1が一旦、押し出
される予備室3を内部に有する予備室シリンダ4と、こ
の予備室シリンダ4内に設けられた予備室ピストン5を
駆動する油圧シリンダ6と、射出成形金型7,8とからな
る。 上記スラリタンク2は、モータ9により駆動される撹
拌羽根11を備えた撹拌装置12を備えるとともに、上記ス
ラリタンク2には、真空ポンプ13および圧縮エアー源14
が接続される。そして、上記スラリタンク2内では、ワ
ックス系の低分子バインダを添加した上記セラミックス
ラリ1が撹拌装置12により混練されるとともに、上記真
空ポンプ13により真空脱泡されるようになっている。 上記スラリタンク2は、接続パイプ15により、予備室
シリンダ4に接続される。上記接続パイプ15は、スラリ
タンク2から予備室シリンダ4に供給されるワックス系
低分子バインダが固化するのを防止するため、断熱材も
しくはヒータ15aにより被覆される。 上記予備室シリンダ4は、射出成形金型7が固定され
る金型固定盤16に、上記射出成形金型7とは反対側に固
定される。上記金型固定盤16はフレームFに支持され
る。上記予備室シリンダ4には油圧シリンダ6が取り付
けられ、この油圧シリンダ6のピストン17の中心を貫通
して固定されたピストンロッド18が油圧シリンダ6から
予備室シリンダ4内に突出し、その突出端に予備室ピス
トン5が固定される。この予備室ピストン5は、油圧シ
リンダ6のピストン17が実線で示す(III)の位置から
二点鎖線で示す(IV)の位置に移動すると、(I)から
(II)で示す位置に移動する。これにより、スラリタン
ク2より、接続パイプ15を通って予備室シリンダ4内の
予備室3内に押し出されたセラミックスラリ1は、上記
予備室ピストン5により、金型固定盤16に形成された射
出孔19をを通して、金型7内に押し出される。上記金型
固定盤16の射出孔19の周囲には、予備室ピストン5によ
るセラミックスラリ1の予備室3から上記射出孔19を通
って射出成形金型7,8への通過を容易にするための加熱
ヒータ20aが設けられている。上記金型固定盤16の射出
孔19の周囲にはまた、成形後のセラミック成形体の金型
7,8からの取出しを容易にするための冷却パイプ20bが設
けられる。 上記金型7の上方には、いま一つの射出成形金型8が
配置されている。この金型8は、金型固定盤16に固定さ
れたガイドポスト21および22により上下方向の移動がガ
イドされるいま一つの金型固定盤23に固定される。上記
金型固定盤23は移動装置24に結合され、射出成形金型7
にセラミックスラリ1が射出される前に、射出成形金型
8を矢印A1で示すように、射出成形金型7に向かって移
動させ、射出成形金型7に合致させて静止させる。 上記した構成を有する第1図の射出成形装置により、
次のようにして、セラミックスラリ1が射出成形され
る。 まず、スラリタンク2内にて、ワックス系低分子バイ
ンダが添加されたセラミックスラリ1は撹拌装置12によ
り混練されるとともに、真空ポンプ13により真空脱泡さ
れる。この混練および真空脱泡された上記セラミックス
ラリ1は、圧縮エアー源14により、第1の圧力で、一
旦、予備室シリンダ4の予備室3に押し出される。この
とき、予備室ピストン5は第1図において実線で示す
(I)の位置にある。 次に、金型固定盤23が移動装置24により降下され、射
出成形金型8が射出成形金型7に合致すると、油圧シリ
ンダ6のピストン17が第1図の(III)から(IV)の位
置に移動し、予備室ピストン5を第1図の(I)から
(II)の位置に移動させる。これにより、予備室3にス
ラリタンク2から押し出されているセラミックスラリ1
が、金型固定盤16の射出孔19から射出成形金型7,8内に
上記第1の圧力よりも高い第2の圧力で押し出される。
このとき、加熱ヒータ20aにより上記射出孔19を通過す
るセラミックスラリ1が加熱され、セラミックスラリ1
は容易に上記射出孔19を通過する。 その後、冷却パイプ20bに冷却水が通され、射出成形
金型7,8が冷却される。これにより、射出成形金型7,8内
のワックス系の低分子バインダを含むセラミックスラリ
1が冷却されて固化する。固化したセラミック成形体
は、上記射出成形金型7,8から取り出される。 上記のようにして、ワックス系低分子バインダを用い
たセラミックスラリにより、所望の形状および寸法を有
するセラミック成形体を得ることができる。 本発明に係る射出成形装置のいま一つの実施例を第2
図に示す。 第2図の射出成形装置は、第1図の射出成形装置にお
いて、射出成形金型7,8の位置と予備室シリンダ4の位
置とを上,下反転したもので、実質的な構成は第1図の
射出成形装置と同一であり、対応する部分には対応する
符号を付して、重複した説明は省略する。 この実施例では、予備室シリンダ4内の予備室3内に
一旦押し出されたセラミックスラリ1が金型固定盤23の
射出孔19から落下するのを防止するため、油圧シリンダ
25により開閉されるシャッタ26が設けられている。 第2図の射出成形装置においても、第1図の射出成形
装置と同様にして、セラミック成形体を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】 第1図および第2図は夫々本発明に係る射出成形装置の
2つの実施例の説明図である。 1……セラミックスラリ、2……スラリタンク、 3……予備室、4……予備室シリンダ、 5……予備室ピストン、6……油圧シリンダ、 7,8……射出成形金型、12……撹拌装置、 13……真空ポンプ、14……圧縮エアー源、 15……接続パイプ。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.ワックス系低分子バインダを添加したセラミックス
    ラリを密封可能なタンク部で真空脱泡しつつ混練する工
    程と、射出成形金型に押し出す前に混練および真空脱泡
    された上記セラミックスラリを圧縮エアー源により、第
    1の圧力で一旦タンク部からタンク部に接続された予備
    室に押し出す工程と、予備室に押し出された上記セラミ
    ックスラリをピストンにより第1の圧力より高い第2の
    圧力で上記射出成形金型に押し出す工程とからなること
    を特徴とするセラミックの射出成形方法。 2.撹拌装置を備えるとともに、真空ポンプおよび圧縮
    エアー源が接続されており、ワックス系低分子バインダ
    を添加したセラミックスラリを上記真空ポンプにより真
    空脱泡しつつ混練する密封可能なタンク部と、射出成形
    金型に隣接して配置されるとともに上記タンク部に接続
    され、タンク部より上記圧縮エアー源により第1の圧力
    で押し出されたセラミックスラリを第1の圧力より高い
    第2の圧力で上記射出成形金型に押し出すピストンを備
    えた予備室と、上記ピストンを駆動するピストン駆動手
    段とを備えたことを特徴とするセラミックの射出成形装
    置。
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