JP2897909B2 - 射出成形品の製造方法 - Google Patents
射出成形品の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、鉄粉末を原料とする
射出成形品の製造方法の改良に関し、さらに詳しくは、
安価な還元鉄粉を成形素材として用い、すぐれた成形
性、脱バインダー性および焼結性のもとに、相対密度が
高く機械的特性が良好な射出成形品を効率的に製造する
方法に関するものである。
射出成形品の製造方法の改良に関し、さらに詳しくは、
安価な還元鉄粉を成形素材として用い、すぐれた成形
性、脱バインダー性および焼結性のもとに、相対密度が
高く機械的特性が良好な射出成形品を効率的に製造する
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、複雑な三次元立体形状を有する金
属成形品を製造するには、機械加工が適用されてきた
が、近年では、プラスチックの射出成形技術を適用した
粉末焼結成形が、金属加工と比較して作業性が良好であ
り、しかも大量生産が可能であることから、一般に注目
を浴びている。
属成形品を製造するには、機械加工が適用されてきた
が、近年では、プラスチックの射出成形技術を適用した
粉末焼結成形が、金属加工と比較して作業性が良好であ
り、しかも大量生産が可能であることから、一般に注目
を浴びている。
【０００３】すなわち、上記粉末焼結成形による射出成
形体の製造法とは、鉄などの金属微粉末からなる原料粉
末と、バインダー（結合材）との混合物を加熱して混練
体となし、これを射出成形機から所定の金型中へ射出成
形することにより予備成形体を得た後、この予備成形体
を原料粉末の融点以下の温度で加熱することにより脱バ
インダー処理し、次いでこの脱バインダー成形体を高温
で焼結処理することにより、脱バインダーした後の空隙
を埋めて、金型と相似形状を有する収縮した粉末焼結成
形品を製造する方法である。
形体の製造法とは、鉄などの金属微粉末からなる原料粉
末と、バインダー（結合材）との混合物を加熱して混練
体となし、これを射出成形機から所定の金型中へ射出成
形することにより予備成形体を得た後、この予備成形体
を原料粉末の融点以下の温度で加熱することにより脱バ
インダー処理し、次いでこの脱バインダー成形体を高温
で焼結処理することにより、脱バインダーした後の空隙
を埋めて、金型と相似形状を有する収縮した粉末焼結成
形品を製造する方法である。
【０００４】そして、上記粉末焼結成形による射出成形
体の製造法においては、従来からアトマイズ法やカルボ
ニル法により得られた球状あるいはそれに近い形状を有
する鉄粉が成形素材として用いられていたが、これらの
方法による鉄粉の製造は、生産能力が低く、コストが高
いことから、大量生産には適さないという欠点があっ
た。
体の製造法においては、従来からアトマイズ法やカルボ
ニル法により得られた球状あるいはそれに近い形状を有
する鉄粉が成形素材として用いられていたが、これらの
方法による鉄粉の製造は、生産能力が低く、コストが高
いことから、大量生産には適さないという欠点があっ
た。
【０００５】そこで、低コストで得られる不規則形状の
鉄粉を成形素材として用い、かつ特定のバインダーを使
用することによって、高密度の射出成形品を高い量産性
のもとに製造する技術として、急冷高炭素鉄を粉砕し
脱炭処理を施した微細鉄粉と、パラフィン、ワックスお
よびポリエチレンからなるバインダーとの混練物を射出
成形し、脱バインダー処理と焼結処理の間に水素還元処
理を施す方法（特開平２−２７０９０２号公報）および
還元鉄粉とカルボニル鉄粉の混合物からなる原料粉末
と、エチレン／酢酸ビニル共重合体、低密度ポリエチレ
ン、メタクリル酸エステル共重合体、ジブチルフタレー
トまたはステアリン酸およびパラフィン・ワックスから
なるバインダーとの混練物を射出成形し、脱バインダー
処理および焼結処理する方法（特開昭５９−２２９４０
３号公報）などが提案されている。
鉄粉を成形素材として用い、かつ特定のバインダーを使
用することによって、高密度の射出成形品を高い量産性
のもとに製造する技術として、急冷高炭素鉄を粉砕し
脱炭処理を施した微細鉄粉と、パラフィン、ワックスお
よびポリエチレンからなるバインダーとの混練物を射出
成形し、脱バインダー処理と焼結処理の間に水素還元処
理を施す方法（特開平２−２７０９０２号公報）および
還元鉄粉とカルボニル鉄粉の混合物からなる原料粉末
と、エチレン／酢酸ビニル共重合体、低密度ポリエチレ
ン、メタクリル酸エステル共重合体、ジブチルフタレー
トまたはステアリン酸およびパラフィン・ワックスから
なるバインダーとの混練物を射出成形し、脱バインダー
処理および焼結処理する方法（特開昭５９−２２９４０
３号公報）などが提案されている。
【０００６】しかしながら、上記法では、脱バインダ
ー処理に４０時間近くもの長時間を必要とし、さらに水
素還元処理工程を必要とするばかりか、得られた焼結成
形品はその相対密度が９２％程度と低く、機械的特性が
劣るという問題があった。
ー処理に４０時間近くもの長時間を必要とし、さらに水
素還元処理工程を必要とするばかりか、得られた焼結成
形品はその相対密度が９２％程度と低く、機械的特性が
劣るという問題があった。
【０００７】また、上記法では、原料粉末が還元鉄粉
だけではなく、高価なカルボニル鉄粉を含むことから、
コストアップとなり、しかも得られた焼結成形品はその
相対密度が８７％程度と低く、上記法と同様に機械的
特性が劣るものであった。
だけではなく、高価なカルボニル鉄粉を含むことから、
コストアップとなり、しかも得られた焼結成形品はその
相対密度が８７％程度と低く、上記法と同様に機械的
特性が劣るものであった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述した
従来の粉末焼結成形による射出成形品の製造方法におけ
る問題点を解決すべく検討した結果、達成されたもので
ある。
従来の粉末焼結成形による射出成形品の製造方法におけ
る問題点を解決すべく検討した結果、達成されたもので
ある。
【０００９】したがって、この発明の目的は、安価な還
元鉄粉を成形素材として用い、すぐれた成形性、脱バイ
ンダー性および焼結性のもとに、相対密度が高く機械的
特性が良好な射出成形品を効率的に製造する方法を提供
することにある。
元鉄粉を成形素材として用い、すぐれた成形性、脱バイ
ンダー性および焼結性のもとに、相対密度が高く機械的
特性が良好な射出成形品を効率的に製造する方法を提供
することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明の射出成形品の製造方法は、還元鉄粉１
００重量部に対し、ポリスチレン２０〜４０重量％、ア
クリル酸エステル共重合体またはメタクリル酸エステル
共重合体２０〜４０重量％、ポリエチレン１０〜３０重
量％、パラフィン５〜１５重量％およびステアリン酸１
〜４重量％（合計１００重量％）の組成からなるバイン
ダー５〜１５重量部を混合した混練物を、所定の金型中
に射出成形して得た予備成形体となし、次いでこの予備
成形体を、前記還元鉄粉の融点以下の温度で加熱するこ
とにより脱バインダー処理した後、この脱バインダー成
形体を焼結処理することを特徴とする。
めに、この発明の射出成形品の製造方法は、還元鉄粉１
００重量部に対し、ポリスチレン２０〜４０重量％、ア
クリル酸エステル共重合体またはメタクリル酸エステル
共重合体２０〜４０重量％、ポリエチレン１０〜３０重
量％、パラフィン５〜１５重量％およびステアリン酸１
〜４重量％（合計１００重量％）の組成からなるバイン
ダー５〜１５重量部を混合した混練物を、所定の金型中
に射出成形して得た予備成形体となし、次いでこの予備
成形体を、前記還元鉄粉の融点以下の温度で加熱するこ
とにより脱バインダー処理した後、この脱バインダー成
形体を焼結処理することを特徴とする。
【００１１】この発明の粉末焼結成形品の製造方法によ
れば、上記特定の組成からなるバインダーを使用したた
め、形状が不規則でかつ安価に入手可能な還元鉄粉を成
形素材として用いた場合であっても、脱バインダー処理
工程において、予備成形体の形状を良好に保持し、かつ
予備成形体から短時間で効率的にバインダーを除去する
ことが可能である。
れば、上記特定の組成からなるバインダーを使用したた
め、形状が不規則でかつ安価に入手可能な還元鉄粉を成
形素材として用いた場合であっても、脱バインダー処理
工程において、予備成形体の形状を良好に保持し、かつ
予備成形体から短時間で効率的にバインダーを除去する
ことが可能である。
【００１２】したがって、この発明の射出成形品の製造
方法によれば、相対密度が高く、機械的特性のすぐれた
射出成形品を、簡素化された工程により、安定かつ低コ
ストに製造することができる。
方法によれば、相対密度が高く、機械的特性のすぐれた
射出成形品を、簡素化された工程により、安定かつ低コ
ストに製造することができる。
【００１３】以下、この発明の射出成形品の製造方法の
実施態様について具体的に説明する。
実施態様について具体的に説明する。
【００１４】まず、この発明で成形素材として用いる還
元鉄粉とは、酸化鉄を加熱還元し粉砕したものを脱炭精
製し粉砕後焼鈍により得られたものであり、その平均粒
径は、６〜１０μｍ、とくに７〜８μｍの範囲にあるこ
とが好ましい。
元鉄粉とは、酸化鉄を加熱還元し粉砕したものを脱炭精
製し粉砕後焼鈍により得られたものであり、その平均粒
径は、６〜１０μｍ、とくに７〜８μｍの範囲にあるこ
とが好ましい。
【００１５】使用する還元鉄粉の平均粒径が６μｍ以下
では、鉄粉の比表面積が増大し、所定量のバインダーと
混練しても射出成形に適した混練物とすることができな
いばかりか、最終的に得られる射出成形品の機械的特性
が低下する傾向となり、また１０μｍ以上では、予備成
形体および最終的に得られる射出成形体の機械的特性が
著しく低下する傾向となるため好ましくない。
では、鉄粉の比表面積が増大し、所定量のバインダーと
混練しても射出成形に適した混練物とすることができな
いばかりか、最終的に得られる射出成形品の機械的特性
が低下する傾向となり、また１０μｍ以上では、予備成
形体および最終的に得られる射出成形体の機械的特性が
著しく低下する傾向となるため好ましくない。
【００１６】なお、使用する還元鉄粉は、黒鉛粉末を
０．１〜４．３重量％含有することが、焼入れによる硬
度向上のため望ましい。
０．１〜４．３重量％含有することが、焼入れによる硬
度向上のため望ましい。
【００１７】一方、本発明で使用するバインダーは、ポ
リスチレン２０〜４０重量％、アクリル酸エステル共重
合体またはメタクリル酸エステル共重合体２０〜４０重
量％、ポリエチレン１０〜３０重量％、パラフィン５〜
１５重量％およびステアリン酸１〜４重量％（合計１０
０重量％）の組成物からなる。
リスチレン２０〜４０重量％、アクリル酸エステル共重
合体またはメタクリル酸エステル共重合体２０〜４０重
量％、ポリエチレン１０〜３０重量％、パラフィン５〜
１５重量％およびステアリン酸１〜４重量％（合計１０
０重量％）の組成物からなる。
【００１８】ポリスチレンは、鉄粉同士および炭素粉の
結合のために作用するものであり、全バインダー中に２
０〜４０重量％、とくに２５〜３５重量％の割合で配合
される。
結合のために作用するものであり、全バインダー中に２
０〜４０重量％、とくに２５〜３５重量％の割合で配合
される。
【００１９】ポリスチレンの割合が２０重量％以下で
は、成形性および焼結性が低下し、また４０重量％以上
では焼結性が低下するため好ましくない。
は、成形性および焼結性が低下し、また４０重量％以上
では焼結性が低下するため好ましくない。
【００２０】アクリルとしてはアクリル酸エステル共重
合体、メタクリル酸エステル共重合体などが挙げられ、
このアクリルは鉄粉同士および炭素粉の結合のために作
用する。
合体、メタクリル酸エステル共重合体などが挙げられ、
このアクリルは鉄粉同士および炭素粉の結合のために作
用する。
【００２１】アクリルが全バインダー中に占める割合
は、２０〜４０重量％、とくに２５〜３５重量％であ
り、２０重量％以下では、成形性および焼結性が低下
し、また３５重量％以上では焼結性が低下するため好ま
しくない。
は、２０〜４０重量％、とくに２５〜３５重量％であ
り、２０重量％以下では、成形性および焼結性が低下
し、また３５重量％以上では焼結性が低下するため好ま
しくない。
【００２２】ポリエチレンとしては、低密度ポリエチレ
ンの使用が望ましく、このポリエチレンはバインダー中
のポリエチレン、アクリル樹脂成分とパラフィン、ステ
アリン酸、ワックス成分の分離防止のために作用する。
ンの使用が望ましく、このポリエチレンはバインダー中
のポリエチレン、アクリル樹脂成分とパラフィン、ステ
アリン酸、ワックス成分の分離防止のために作用する。
【００２３】ポリエチレンが全バインダー中に占める割
合は、１０〜３０重量％、とくに１５〜２５重量％であ
り、１０重量％以下では、成形性および焼結性が低下
し、また３０重量％以上では焼結性が低下するため好ま
しくない。
合は、１０〜３０重量％、とくに１５〜２５重量％であ
り、１０重量％以下では、成形性および焼結性が低下
し、また３０重量％以上では焼結性が低下するため好ま
しくない。
【００２４】パラフィンは、配合混合物の射出成形にお
ける流動性向上および還元鉄粉に対するバインダーのぬ
れ性向上のために作用する。
ける流動性向上および還元鉄粉に対するバインダーのぬ
れ性向上のために作用する。
【００２５】パラフィンが全バインダー中に占める割合
は、５〜１５重量％、とくに７〜１２重量％であり、５
重量％以下では、射出成形が困難となり、また１５重量
％以上では焼結性が低下するため好ましくない。
は、５〜１５重量％、とくに７〜１２重量％であり、５
重量％以下では、射出成形が困難となり、また１５重量
％以上では焼結性が低下するため好ましくない。
【００２６】ステアリン酸は、バインダー成分の均質化
および相溶性向上のために機能し、全バインダー中に１
〜４重量％、とくに２〜３重量％の割合で配合される。
および相溶性向上のために機能し、全バインダー中に１
〜４重量％、とくに２〜３重量％の割合で配合される。
【００２７】ステアリン酸の割合が１重量％以下では、
射出成形が困難となり、また４重量％以上では焼結性が
低下するため好ましくない。
射出成形が困難となり、また４重量％以上では焼結性が
低下するため好ましくない。
【００２８】これら各成分を用いてバインダー組成物を
調整する手段としては、加圧型ニーダにより溶融混練す
る方法などが挙げられる。
調整する手段としては、加圧型ニーダにより溶融混練す
る方法などが挙げられる。
【００２９】上記還元鉄粉と上記バインダー組成物との
混合比率は、前者１００重量部に対し、後者５〜１５重
量部、とくに７〜１０重量部の範囲であり、後者が５重
量部以下ではバインダー組成物の流動性が低下するため
成形できず、また１５重量部以上では成形後の脱バイン
ダー時間が長くなりコストが上がるため好ましくない。
混合比率は、前者１００重量部に対し、後者５〜１５重
量部、とくに７〜１０重量部の範囲であり、後者が５重
量部以下ではバインダー組成物の流動性が低下するため
成形できず、また１５重量部以上では成形後の脱バイン
ダー時間が長くなりコストが上がるため好ましくない。
【００３０】本発明の方法を実施するに際しては、まず
還元鉄粉とバインダー組成物を所定の比率で混合し、加
圧型ニーダなどにより、バインダー組成物の融点以上の
温度で溶融混練して混練物となす。
還元鉄粉とバインダー組成物を所定の比率で混合し、加
圧型ニーダなどにより、バインダー組成物の融点以上の
温度で溶融混練して混練物となす。
【００３１】次に、上記混練物を射出成形機に供し、所
定の成形金型中に射出成形することにより、予備成形体
を得る。
定の成形金型中に射出成形することにより、予備成形体
を得る。
【００３２】この射出成形における成形条件としては、
成形温度が１５０〜２５０℃、とくに１７０〜２１０
℃、射出圧力が２００〜１９００Kg／cm2 、とくに５５
０〜１５００Kg／cm2 の条件が採用される。
成形温度が１５０〜２５０℃、とくに１７０〜２１０
℃、射出圧力が２００〜１９００Kg／cm2 、とくに５５
０〜１５００Kg／cm2 の条件が採用される。
【００３３】成形温度が１５０℃以下ではバインダー組
成物の粘性が高く、２５０℃以上ではパラフィンなどの
ワックス成分の蒸発が激しく粘性が高くなるため好まし
くない。
成物の粘性が高く、２５０℃以上ではパラフィンなどの
ワックス成分の蒸発が激しく粘性が高くなるため好まし
くない。
【００３４】また、射出圧力が２００Kg／cm2 以下では
予備成形体の均一性が得がたく、１９００Kg／cm2 以上
では予備成形体が割れる恐れがあるため好ましくない。
予備成形体の均一性が得がたく、１９００Kg／cm2 以上
では予備成形体が割れる恐れがあるため好ましくない。
【００３５】なお、中空部分を有する複雑形状の射出成
形品を得る場合には、金型内に中空部形成用の所定形状
の中子を配置すればよく、この中子としては、射出成形
温度では軟化せず、かつ脱バインダー処理温度では溶融
し、しかも予備成形体に含まれる材質とは反応を起こす
ことがない材質、たとえば熱硬化性樹脂により形成され
ることが望ましい。
形品を得る場合には、金型内に中空部形成用の所定形状
の中子を配置すればよく、この中子としては、射出成形
温度では軟化せず、かつ脱バインダー処理温度では溶融
し、しかも予備成形体に含まれる材質とは反応を起こす
ことがない材質、たとえば熱硬化性樹脂により形成され
ることが望ましい。
【００３６】このように射出成形され、金型から離脱さ
れた予備成形体は、次いで脱バインダー槽に送られ脱バ
インダー処理されるが、この脱バインダー処理条件は、
窒素などの非酸化性雰囲気下において、４００〜８００
℃、とくに４５０〜７００℃の温度、好ましくは約５０
０℃の温度まで徐々に昇温する条件にて、１０〜４０時
間加熱することにより行われる。
れた予備成形体は、次いで脱バインダー槽に送られ脱バ
インダー処理されるが、この脱バインダー処理条件は、
窒素などの非酸化性雰囲気下において、４００〜８００
℃、とくに４５０〜７００℃の温度、好ましくは約５０
０℃の温度まで徐々に昇温する条件にて、１０〜４０時
間加熱することにより行われる。
【００３７】脱バインダー処理温度が４００℃以下では
バインダー成分の除去が完全にできず、８００℃以上で
は処理中窒素雰囲気であるため高温になると成形体が窒
化する恐れがあるため好ましくない。
バインダー成分の除去が完全にできず、８００℃以上で
は処理中窒素雰囲気であるため高温になると成形体が窒
化する恐れがあるため好ましくない。
【００３８】脱バインダー処理時間が１０時間以下では
処理温度と同様にバインダー成分の除去が完全にでき
ず、４０時間以上では特性に関し問題はないが製造コス
トが上昇するため好ましくない。
処理温度と同様にバインダー成分の除去が完全にでき
ず、４０時間以上では特性に関し問題はないが製造コス
トが上昇するため好ましくない。
【００３９】そして、この脱バインダー処理工程におい
ては、予備成形体に含まれるバインダー組成物および必
要に応じて使用される中子の構成成分が溶融し、予備成
形体から効果的に除去され、脱バインダー成形体が形成
されるが、本発明においては、上記のごとくバインダー
組成物を規定したため、従来よりも脱バインダー処理時
間を大幅に短縮することが可能であり、しかも変形の少
ない脱バインダー成形体を得ることができる。
ては、予備成形体に含まれるバインダー組成物および必
要に応じて使用される中子の構成成分が溶融し、予備成
形体から効果的に除去され、脱バインダー成形体が形成
されるが、本発明においては、上記のごとくバインダー
組成物を規定したため、従来よりも脱バインダー処理時
間を大幅に短縮することが可能であり、しかも変形の少
ない脱バインダー成形体を得ることができる。
【００４０】なお、この脱バインダー処理工程において
は、予備成形体からバインダー組成物および中子の構成
成分を除去して得られる脱バインダー成形体の変形を極
力抑制し、さらにはバインダー組成物などの除去を完全
にするために、予備成形体を活性炭を満たした脱バイン
ダー槽に埋設した状態で脱バインダー処理を行うのが好
ましく、この場合には活性炭の一部をアルミナ粉末と置
き換えることによっても同様の効果を期待することがで
きる。
は、予備成形体からバインダー組成物および中子の構成
成分を除去して得られる脱バインダー成形体の変形を極
力抑制し、さらにはバインダー組成物などの除去を完全
にするために、予備成形体を活性炭を満たした脱バイン
ダー槽に埋設した状態で脱バインダー処理を行うのが好
ましく、この場合には活性炭の一部をアルミナ粉末と置
き換えることによっても同様の効果を期待することがで
きる。
【００４１】また、脱バインダー処理終了後における脱
バインダー成形体の冷却は、上記と同様に非酸化性雰囲
気下で行うことが望ましい。
バインダー成形体の冷却は、上記と同様に非酸化性雰囲
気下で行うことが望ましい。
【００４２】かくして得られる脱バインダー成形体は、
次いで焼結処理工程に送られ、非酸化性雰囲気下、７０
０〜１４００℃、とくに１１００〜１３００℃の温度
で、２〜１５時間、とくに４〜１０時間焼結または焼成
されることにより、原料粉末が溶融し、脱バインダー処
理した後の微細な空隙が埋められ、金型と相似形状を有
する収縮した粉末焼結成形品となる。
次いで焼結処理工程に送られ、非酸化性雰囲気下、７０
０〜１４００℃、とくに１１００〜１３００℃の温度
で、２〜１５時間、とくに４〜１０時間焼結または焼成
されることにより、原料粉末が溶融し、脱バインダー処
理した後の微細な空隙が埋められ、金型と相似形状を有
する収縮した粉末焼結成形品となる。
【００４３】ここで、焼結処理温度が７００℃以下では
密度が上がらないため機械的強度が低く、１４００℃以
上では焼結体が溶融してしまうため好ましくない。
密度が上がらないため機械的強度が低く、１４００℃以
上では焼結体が溶融してしまうため好ましくない。
【００４４】また、焼結処理時間が２時間以下では焼結
体に膨れや割れなどが生じ、１５時間以上では特性に関
して問題はないが製造コストが上昇するため好ましくな
い。
体に膨れや割れなどが生じ、１５時間以上では特性に関
して問題はないが製造コストが上昇するため好ましくな
い。
【００４５】以上説明したように、この発明の射出成形
品の製造方法によれば、上記特定の組成からなるバイン
ダー組成物を使用したため、形状が不規則でかつ安価に
入手可能な還元鉄粉を成形素材として用いた場合であっ
ても、脱バインダー処理工程において、予備成形体の形
状を良好に保持し、かつ予備成形体から短時間で効率的
にバインダーを除去することが可能である。
品の製造方法によれば、上記特定の組成からなるバイン
ダー組成物を使用したため、形状が不規則でかつ安価に
入手可能な還元鉄粉を成形素材として用いた場合であっ
ても、脱バインダー処理工程において、予備成形体の形
状を良好に保持し、かつ予備成形体から短時間で効率的
にバインダーを除去することが可能である。
【００４６】したがって、この発明の射出成形品の製造
方法によれば、相対密度が高く、機械的特性のすぐれた
射出成形品を、簡素化された工程により、安定かつ低コ
ストに製造することができる。
方法によれば、相対密度が高く、機械的特性のすぐれた
射出成形品を、簡素化された工程により、安定かつ低コ
ストに製造することができる。
【００４７】以下に実施例を挙げて、この発明の粉末焼
結成形品の製造方法の構成および効果についてさらに説
明する。
結成形品の製造方法の構成および効果についてさらに説
明する。
【００４８】
【実施例】原料粉末として、平均粒径が７〜８μの還元
鉄粉（黒鉛粉末を０．６重量％含有）を準備した。
鉄粉（黒鉛粉末を０．６重量％含有）を準備した。
【００４９】一方、バインダー組成物として、ポリスチ
レン、アクリル樹脂、ポリエチレン、パラフィンワック
スおよびステアリン酸を、それぞれ表１に示した配合割
合で混合した１１種類のバインダーを準備した。
レン、アクリル樹脂、ポリエチレン、パラフィンワック
スおよびステアリン酸を、それぞれ表１に示した配合割
合で混合した１１種類のバインダーを準備した。
【００５０】また、図１に示した成形品を成形するため
の金型を準備した。
の金型を準備した。
【００５１】次に、上記還元鉄粉１００重量部に対し、
上記バインダー組成物を各々１０重量部を混合し、この
混合物をスクリュー温度を１８０℃に設定した射出成形
機に供給して、射出圧力１３００／cm2 の条件で、ノズ
ルから上記金型中へ射出成形した。
上記バインダー組成物を各々１０重量部を混合し、この
混合物をスクリュー温度を１８０℃に設定した射出成形
機に供給して、射出圧力１３００／cm2 の条件で、ノズ
ルから上記金型中へ射出成形した。
【００５２】次いで、このようにして得られた予備成形
体を、活性炭を満たした脱バインダー処理槽に埋設し、
窒素ガス雰囲気下にて室温から７００℃まで２０時間か
けて徐々に昇温し、バインダー組成物が完全に溶融除去
されるまで、７００℃で保持した後、冷却する条件で脱
バインダー処理した。この脱バインダー処理において、
バインダー組成物が完全に溶融除去されるまでに要した
７００℃保持時間（脱バインダー性）を表１に併せて示
す。
体を、活性炭を満たした脱バインダー処理槽に埋設し、
窒素ガス雰囲気下にて室温から７００℃まで２０時間か
けて徐々に昇温し、バインダー組成物が完全に溶融除去
されるまで、７００℃で保持した後、冷却する条件で脱
バインダー処理した。この脱バインダー処理において、
バインダー組成物が完全に溶融除去されるまでに要した
７００℃保持時間（脱バインダー性）を表１に併せて示
す。
【００５３】次いで、上記脱バインダー成形体を１×１
０-3Torr以下の非酸化性雰囲気下にて室温から１３００
℃まで２時間かけて徐々に昇温し、１３００℃で３時間
保持した後、冷却することにより、粉末焼結成形品（射
出成形品）を得た。
０-3Torr以下の非酸化性雰囲気下にて室温から１３００
℃まで２時間かけて徐々に昇温し、１３００℃で３時間
保持した後、冷却することにより、粉末焼結成形品（射
出成形品）を得た。
【００５４】このようにして得られた各射出成形品につ
いて、成形性、脱バインダー性、焼結性、成形品の相対
密度および引張強度を評価した結果を表１に併せて示
す。
いて、成形性、脱バインダー性、焼結性、成形品の相対
密度および引張強度を評価した結果を表１に併せて示
す。
【００５５】なお、各評価は次の基準にしたがって行っ
た。
た。
【００５６】成形性…予備成形体を射出成形する場合の
状況を下記の基準で評価。 ○〜良好に成形可能 △〜成形困難（成形材料の流動性が劣り、温度、圧力を
上げれば成形可能となる） ×〜成形不能。
状況を下記の基準で評価。 ○〜良好に成形可能 △〜成形困難（成形材料の流動性が劣り、温度、圧力を
上げれば成形可能となる） ×〜成形不能。
【００５７】脱バインダー性…バインダー組成物が完全
に気化除去されるまでに要する７００℃までの昇温時間 焼結性…焼結処理後の成形品表面状態を観察して、下記
の基準で評価。 ○〜割れ、膨れなし ×〜割れ、膨れあり。
に気化除去されるまでに要する７００℃までの昇温時間 焼結性…焼結処理後の成形品表面状態を観察して、下記
の基準で評価。 ○〜割れ、膨れなし ×〜割れ、膨れあり。
【００５８】相対密度…鈍鉄の密度である７．８６ g／
cm3 に対しての相対密度 引張強度…ＪＩＳ規格の４号試験片の形状を作製しＪＩ
Ｓ規格に従って測定
cm3 に対しての相対密度 引張強度…ＪＩＳ規格の４号試験片の形状を作製しＪＩ
Ｓ規格に従って測定
【表１】 表１の結果から明らかなように、本発明で規定した組成
からなるバインダー組成物を使用した射出成形品（ No.
１）は、成形性、脱バインダー性、焼結性、成形品の相
対密度および引張強度が均衡してすぐれている。
からなるバインダー組成物を使用した射出成形品（ No.
１）は、成形性、脱バインダー性、焼結性、成形品の相
対密度および引張強度が均衡してすぐれている。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の射出成
形品の製造方法によれば、相対密度が高く、機械的特性
のすぐれた射出成形品を、簡素化された工程により、安
定かつ低コストに製造することができる。
形品の製造方法によれば、相対密度が高く、機械的特性
のすぐれた射出成形品を、簡素化された工程により、安
定かつ低コストに製造することができる。
【図１】図１はこの発明の実施例において成形して得ら
れる射出成形品の形状を示す斜視図である。
れる射出成形品の形状を示す斜視図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−229403（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−212702（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−270902（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−97801（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−43907（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−125403（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−322407（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22F 3/00 - 3/26
Claims (7)
- 【請求項１】 還元鉄粉１００重量部に対し、ポリスチ
レン２０〜４０重量％、アクリル酸エステル共重合体ま
たはメタクリル酸エステル共重合体２０〜４０重量％、
ポリエチレン１０〜３０重量％、パラフィン５〜１５重
量％およびステアリン酸１〜４重量％（合計１００重量
％）の組成からなるバインダー組成物５〜１５重量部を
混合した混練物を、所定の金型中に射出成形して得た予
備成形体となし、次いでこの予備成形体を、前記還元鉄
粉の融点以下の温度で加熱することにより脱バインダー
処理した後、この脱バインダー成形体を焼結処理するこ
とを特徴とする射出成形品の製造方法。 - 【請求項２】 還元鉄粉１００重量部に対し、バインダ
ー組成物５〜１５重量部を混合することを特徴とする請
求項１に記載の射出成形品の製造方法。 - 【請求項３】 還元鉄粉の平均粒径が６．０〜１０．０
μｍの範囲にあることを特徴とする請求項１または２に
記載の射出成形品の製造方法。 - 【請求項４】 還元鉄粉が、黒鉛粉末を０．１〜４．３
重量％含有することを特徴とする請求項１，２または３
に記載の射出成形品の製造方法。 - 【請求項５】 射出成形を、成形温度１５０〜２５０
℃、射出圧力２００〜１９００Kg／cm2 の条件で行うこ
とを特徴とする請求項１，２，３または４に記載の射出
成形品の製造方法。 - 【請求項６】 脱バインダー処理条件を、非酸化性雰囲
気下、常温（室温）〜８００℃の温度で、１０〜４０時
間行うことを特徴とする請求項１，２，３，４または５
に記載の射出成形品の製造方法。 - 【請求項７】 焼結処理を、非酸化性雰囲気下、７００
〜１３００℃の温度で、２〜１５時間行うことを特徴と
する請求項１，２，３，４，５または６に記載の射出成
形品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7612394A JP2897909B2 (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-14 | 射出成形品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-65191 | 1994-04-01 | ||
| JP6519194 | 1994-04-01 | ||
| JP7612394A JP2897909B2 (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-14 | 射出成形品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07316605A JPH07316605A (ja) | 1995-12-05 |
| JP2897909B2 true JP2897909B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=26406318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7612394A Expired - Lifetime JP2897909B2 (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-14 | 射出成形品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2897909B2 (ja) |
-
1994
- 1994-04-14 JP JP7612394A patent/JP2897909B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07316605A (ja) | 1995-12-05 |
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